基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀

葉婷陳康丁永康黃靖宇

(1.河北地質(zhì)大學(xué)城市地質(zhì)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050031；2.河北地質(zhì)大學(xué)水資源與環(huán)境學(xué)院，河北 石家莊 050031；3.成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院，四川 成都 610059)

地下水作為人類生產(chǎn)活動(dòng)的重要供水水源，科學(xué)有效的評(píng)價(jià)水體質(zhì)量等級(jí)是不同地區(qū)地下水進(jìn)行規(guī)劃管理、開發(fā)利用中極為關(guān)鍵的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)[1]。在我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-2017)中提出單因子評(píng)價(jià)法的確定地下水質(zhì)量等級(jí)[2]，在長(zhǎng)期的實(shí)踐中表明該方法有一定的局限性，即由于其施行的單項(xiàng)否決而忽視其他污染程度較低或者無(wú)污染的指標(biāo)，夸大了地下水惡劣程度，從而不利于表征地下水的整體狀況[3]。為此，眾多學(xué)者嘗試引入理論數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)模型和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)手段針對(duì)于不同環(huán)境條件、污染類型及功能價(jià)值等方面的地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法進(jìn)行適宜性優(yōu)化[4-8]，研究成果在不同程度上豐富了地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)體系，使得水體質(zhì)量狀況得到更為全面客觀的反應(yīng)。

國(guó)內(nèi)對(duì)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的相關(guān)研究迄今已有40余年[9]，在學(xué)術(shù)研究日益深入的同時(shí)，迫切需要對(duì)國(guó)內(nèi)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究成果進(jìn)行歸納總結(jié)，梳理其發(fā)展脈絡(luò)，并對(duì)比國(guó)外在該領(lǐng)域研究的異同并尋求差距，識(shí)別領(lǐng)域熱點(diǎn)前沿，為后續(xù)研究提供相關(guān)數(shù)據(jù)參考。近年來(lái)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的蓬勃發(fā)展為地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的系統(tǒng)分析總結(jié)提供了新的定量化角度[10,11]，其通過(guò)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)思維的交叉融合，對(duì)一定時(shí)間內(nèi)的知識(shí)載體進(jìn)行聚類描述，將知識(shí)圖譜可視化并揭示其內(nèi)部聯(lián)系，從而探析各學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)與研究趨勢(shì)。文獻(xiàn)計(jì)量法在生態(tài)環(huán)境、生物修復(fù)、地球科學(xué)[12-15]等多個(gè)研究領(lǐng)域方向發(fā)展歷程的系統(tǒng)分析總結(jié)中得到廣泛應(yīng)用且取得了極為顯著的效果。

鑒于針對(duì)國(guó)內(nèi)外地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)發(fā)展歷程系統(tǒng)性總結(jié)的迫切性與必要性，本文基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)理論，在CNKI(中國(guó)知網(wǎng))和WoS(Web of Science)中檢索2000—2020年地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域的主題文章作為數(shù)據(jù)源，采用CiteSpace文獻(xiàn)可視化分析工具，構(gòu)建地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)研究的知識(shí)圖譜，對(duì)該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的演化軌跡進(jìn)行刻畫并識(shí)別未來(lái)研究的發(fā)展趨勢(shì)，以期為地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域的發(fā)展提供有益參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)(簡(jiǎn)稱CNKI)文獻(xiàn)庫(kù)和Web of Science(簡(jiǎn)稱WoS)核心數(shù)據(jù)庫(kù)。中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)樣本來(lái)源于CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，在高級(jí)檢索中以“地下水”并“水質(zhì)評(píng)價(jià)”為主題詞進(jìn)行檢索，檢索時(shí)間跨度為2001年1月1日—2020年12月31日，經(jīng)人工剔除重復(fù)記錄、會(huì)議論文和科技成果后，共得到1128篇中文文獻(xiàn)。外文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)樣本來(lái)源于WoS核心數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索主題為“groundwater quality evaluation”或“groundwater quality assessment”，文獻(xiàn)類型選擇“Article”或“Review”，時(shí)間跨度同樣為2001年1月1日—2020年12月31日，在CiteSpace軟件中進(jìn)行除重操作后，得到4986篇英文文獻(xiàn)。最終收集國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)共6114篇，以此作為研究分析的主體數(shù)據(jù)源。

1.2 研究方法

文獻(xiàn)計(jì)量分析利用CiteSpace5.8.R3軟件，其是由陳超美教授的團(tuán)隊(duì)基于Java平臺(tái)所開發(fā)的用于探測(cè)某研究領(lǐng)域中發(fā)展前沿與新興趨勢(shì)的文獻(xiàn)計(jì)量軟件[16，17]。導(dǎo)入原始數(shù)據(jù)源后選擇相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)類型(Node types)分別運(yùn)行出Country、Author、Institution、Keyword和Reference網(wǎng)絡(luò)知識(shí)圖譜，進(jìn)而對(duì)國(guó)內(nèi)外地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域的相關(guān)研究進(jìn)行可視化對(duì)比分析。軟件參數(shù)設(shè)置：時(shí)間分段(Time slicing)為2001年1月—2020年12月，時(shí)間切片為1a。閾值G-index、TopN和TopN%分別為25、50和100，網(wǎng)絡(luò)裁剪方式選擇Pathfinder、Pruning the Merged network和Pruning sliced networks，其他參數(shù)均為系統(tǒng)默認(rèn)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)數(shù)量

歷年發(fā)文量的變化特征可以在一定程度上反映該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及其更替情況?？傮w來(lái)看，在2001—2020年CNKI和WoS在該領(lǐng)域的發(fā)文量基本呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，見(jiàn)圖1，但二者發(fā)文量的年均增長(zhǎng)速度存在顯著的差異：前者為4篇·a-1，后者為34.85篇·a-1，相差約為8倍。根據(jù)近20a CNKI中地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)量變化趨勢(shì)，大致可將其分2個(gè)階段：2001—2013年為地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法發(fā)文數(shù)量的緩慢上升期，發(fā)文量逐年遞增，2013—2020年發(fā)文數(shù)量雖有波動(dòng)，但是整體呈平穩(wěn)趨勢(shì)，說(shuō)明國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的研究進(jìn)入了穩(wěn)定發(fā)展階段。WoS年發(fā)文量的增長(zhǎng)速度在2005年后開始加快，并在15a內(nèi)由從71篇增至742篇，整體呈持續(xù)上升趨勢(shì)，特別是2017年后，增長(zhǎng)速度急速上升，2020年發(fā)文量較2017年增長(zhǎng)了94.75%，反映出近4a國(guó)際學(xué)者對(duì)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域的相關(guān)研究持有較高的關(guān)注度。我國(guó)在WoS中發(fā)文量在2017年后的2a出現(xiàn)快速增長(zhǎng)，表明自2017年修訂《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》后，地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)在我國(guó)進(jìn)入成熟期，在一定程度上引起國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界的探究與實(shí)踐的熱潮，同時(shí)更注重學(xué)術(shù)成果的國(guó)際傳播與影響。此外，2021年國(guó)務(wù)院印發(fā)《地下水管理?xiàng)l例》并于當(dāng)年12月實(shí)施，表明黨中央、國(guó)務(wù)院充分關(guān)注地下水資源管理工作。在該政策背景下，預(yù)計(jì)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法領(lǐng)域在中英文文獻(xiàn)發(fā)文量仍會(huì)呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。

圖1 2001—2020年地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究發(fā)文量

2.2 發(fā)文國(guó)家與機(jī)構(gòu)

運(yùn)用CiteSpace軟件生成地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究的國(guó)家合作圖譜，見(jiàn)圖2，其中N=141，E=199(N為節(jié)點(diǎn)數(shù)；E為連線數(shù))，連線的密度與粗細(xì)代表各國(guó)家之間的關(guān)聯(lián)程度與強(qiáng)度[18]，由此可見(jiàn)該領(lǐng)域我國(guó)在國(guó)際上的活躍程度較好，且與德國(guó)合作關(guān)系最為密切。在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法研究中發(fā)文量排名前3的國(guó)家分別為美國(guó)、中國(guó)、印度，見(jiàn)表1。中心性是判斷文章影響力與重要性的指標(biāo)[19]，如美國(guó)(0.03)這一節(jié)點(diǎn)的中心值低于中國(guó)(0.21)，表明盡管美國(guó)發(fā)文量較大但其文章的影響力與重要性相較于中國(guó)偏弱；綜合來(lái)看，目前我國(guó)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)有關(guān)的研究成果影響力處于世界領(lǐng)先地位。

表1 地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)英文文獻(xiàn)發(fā)文量前10的國(guó)家

圖2 WoS地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究國(guó)家合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

通過(guò)在節(jié)點(diǎn)類型中選擇institution，對(duì)發(fā)文機(jī)構(gòu)進(jìn)行發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表2。WoS中發(fā)文量排首位的機(jī)構(gòu)為中國(guó)科學(xué)院(Chinese Academy of Sciences)，其次分別為長(zhǎng)安大學(xué)(Changan University)、美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究所(United States Department of Agriculture-Agriculture Research Service)、美國(guó)地質(zhì)勘探局(United States Geological Survey)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(China University of Geosciences)，其中3所機(jī)構(gòu)來(lái)自于中國(guó)，表明地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的相關(guān)研究引起我國(guó)學(xué)者較高的關(guān)注度。中國(guó)科學(xué)院在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域中發(fā)展快、研究成果多、實(shí)力較雄厚。在CNKI中發(fā)文量較多的研究機(jī)構(gòu)有吉林大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)。其中吉林大學(xué)以發(fā)文量51篇的數(shù)量位居首位，占總量的4.52%。長(zhǎng)安大學(xué)和中國(guó)地質(zhì)大學(xué)在國(guó)內(nèi)和國(guó)際發(fā)文量排名都位列前5，說(shuō)明二者在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域活躍程度較高。

表2 中、英文文獻(xiàn)發(fā)文量前5的機(jī)構(gòu)

2.3 代表作者群體

在節(jié)點(diǎn)類型區(qū)域選擇Author，運(yùn)行出作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜并分析地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域研究的核心團(tuán)隊(duì)及其間合作關(guān)系。WoS中作者合作網(wǎng)絡(luò)大致呈現(xiàn)出局部聚集但整體分散的布局，見(jiàn)圖3，體現(xiàn)該領(lǐng)域中的學(xué)者基本以獨(dú)立團(tuán)隊(duì)的形式進(jìn)行研究，團(tuán)隊(duì)間協(xié)作關(guān)系較弱。該領(lǐng)域主要研究團(tuán)隊(duì)有中國(guó)長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的錢會(huì)團(tuán)隊(duì)，印度中央礦業(yè)和燃料研究所的Ashwani Kumar Tiwari和Abhay Kumar Singh的團(tuán)隊(duì)，中國(guó)北京師范大學(xué)的滕彥國(guó)團(tuán)隊(duì)。其中，發(fā)文量最多的3位作者均來(lái)自長(zhǎng)安大學(xué)，為錢會(huì)教授、吳健華副教授、李培月教授，說(shuō)明長(zhǎng)安大學(xué)在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中取得較為豐碩的成果。

圖3 WoS英文文章作者合作圖譜

CNKI中作者合作關(guān)系同樣具有獨(dú)立而分散的特點(diǎn)，見(jiàn)圖4。目前，此領(lǐng)域的核心研究團(tuán)隊(duì)主要有5個(gè)：北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院張永祥團(tuán)隊(duì)、成都信息工程大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院李祚泳團(tuán)隊(duì)、吉林大學(xué)新能源與環(huán)境學(xué)院肖長(zhǎng)來(lái)團(tuán)隊(duì)、吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院盧文喜團(tuán)隊(duì)、長(zhǎng)安大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的錢會(huì)團(tuán)隊(duì)。其中，吉林大學(xué)盧文喜教授發(fā)文量達(dá)13篇，是該領(lǐng)域CNKI中發(fā)文最多的學(xué)者，其近年在該領(lǐng)域主要研究方向是地表水地下水水質(zhì)耦合模擬?？傮w來(lái)看，國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)目前已基本成熟穩(wěn)定，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部學(xué)者的聯(lián)系較緊密，但團(tuán)隊(duì)之間合作交流較弱，部分團(tuán)隊(duì)研究活動(dòng)較為獨(dú)立。

圖4 CNKI中文文章作者合作圖譜

2.4 研究方向與熱點(diǎn)識(shí)別

關(guān)鍵詞是文章主題及內(nèi)容的提煉，能直接體現(xiàn)文章的核心內(nèi)容，對(duì)高頻關(guān)鍵詞的分析能夠進(jìn)一步挖掘研究領(lǐng)域的方向與熱點(diǎn)[20]。通過(guò)CiteSpace軟件中的關(guān)鍵詞共現(xiàn)功能，得到近20a來(lái)CNKI和WoS數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究中的高頻關(guān)鍵詞，見(jiàn)表3。由于“地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)”為檢索主題，CNKI和WoS中“地下水”和“質(zhì)量”都是頻次最高的關(guān)鍵詞。除檢索主題之外，在CNKI中關(guān)鍵詞頻數(shù)較高的有“熵權(quán)”、“模糊數(shù)學(xué)”、“GIS”等，說(shuō)明國(guó)內(nèi)學(xué)者重視各類方法在地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)中的優(yōu)化與應(yīng)用。WoS中高頻關(guān)鍵詞則包括污染(contamination)、含水層(aquifer)、盆地(basin)、飲用水(drinkingwater)等，反映國(guó)際上更傾向于對(duì)地下水污染引起的水質(zhì)成分變化對(duì)地區(qū)環(huán)境以及人類活動(dòng)影響的研究主題。

表3 CNKI&WoS高頻關(guān)鍵詞

利用CiteSpace聚類功能可生成CNKI和WoS數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞聚類圖譜，軟件根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和聚類的清晰度，引出模塊值(Q值)和平均輪廓值(S值)2個(gè)指標(biāo)并將其作為量化圖譜繪制效果的主要尺度。通常情況下，Q值一般介于[0，1)區(qū)間內(nèi)，Q>0.3就意味著劃分出來(lái)的聚類結(jié)構(gòu)是顯著的，當(dāng)S值>0.7時(shí)，聚類是高效有說(shuō)服力的[21]。并且不同顏色代表不同聚類，聚類序號(hào)越小表示該聚類包含的成員越多，是該研究領(lǐng)域普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。

在國(guó)內(nèi)關(guān)鍵詞聚類圖中Q=0.8572、S=0.9848，見(jiàn)圖5，表示該聚類結(jié)構(gòu)顯著且聚類效果有意義。國(guó)內(nèi)地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)主要研究?jī)?nèi)容可分為10類，包括#0“地下水”、#1“水質(zhì)評(píng)價(jià)”、#2“GIS”、#3“數(shù)值模擬”、#4“水源地”、#5“綜合評(píng)價(jià)”、#6“水質(zhì)分析”、#7“模糊數(shù)學(xué)”、#8“權(quán)重”、#9“污染”。其中，#0“地下水”和#1“水質(zhì)評(píng)價(jià)”與其他相關(guān)研究有著密集的連結(jié)線，展現(xiàn)出較高的聚類中心性。聚類#5、#7、#8是水質(zhì)評(píng)價(jià)的主要方法聚類，分別為“綜合評(píng)價(jià)”、“模糊數(shù)學(xué)”、“權(quán)重”，其中水質(zhì)指標(biāo)、遺傳算法、正態(tài)云模型、熵權(quán)法、層次分析法等為高頻關(guān)鍵詞。#2“GIS”和#3“數(shù)值模擬”是進(jìn)行水質(zhì)預(yù)測(cè)的主要方法聚類，關(guān)鍵詞包括水質(zhì)預(yù)測(cè)、污染風(fēng)險(xiǎn)、模型、地下水環(huán)境、咸水入侵等，反映出隨著現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展不斷推進(jìn)，各種數(shù)據(jù)處理工具在地下水的模型研究、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用。#4“水源地”和#9“污染”中高頻關(guān)鍵詞包含農(nóng)村、城市供水、供水安全、過(guò)量開采、防治措施等，展現(xiàn)出學(xué)者們通過(guò)構(gòu)建研究區(qū)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)體系評(píng)估城鎮(zhèn)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

圖5 CNKI關(guān)鍵詞聚類圖譜

從圖6關(guān)鍵詞的聚類分析看，國(guó)外地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的主要研究可以歸納為10類，分別是“風(fēng)險(xiǎn)(#0 risk)”、“磷(#1 phosphorus)”、“盆地(#2 basin)”、“河流流域(#3 riverbasin)”、“土壤(#4 soil)”、“不確定性(#5 uncertainty)”、“統(tǒng)計(jì)分析(#6 statistical analyses)”、“美國(guó)(#7 unitedstates)”、“海水入侵(#8 seawater intrusion)”、“水質(zhì)指數(shù)法(#9 WQI)”。其中最大的聚類為風(fēng)險(xiǎn)(risk)，關(guān)鍵年份出現(xiàn)在2011年，該聚類中主要文獻(xiàn)主題為地下水健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，反映出國(guó)際學(xué)者較為重視地下水中某些組分對(duì)人體健康的影響并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)價(jià)[22]?！芭璧?basin)”、“河流流域(river basin)”、“海水入侵(seawater intrusion)”表明了進(jìn)行地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的主要集中地區(qū)。不確定性(uncertainty)、統(tǒng)計(jì)分析(statistical analyses)和水質(zhì)指數(shù)法(WQI)3個(gè)類群是進(jìn)行地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的主要研究方法。磷(phosphorus)和土壤(soil)是近年來(lái)重點(diǎn)關(guān)注的地下水污染對(duì)象。美國(guó)(United States)是地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域的典型研究區(qū)。

圖6 WoS關(guān)鍵詞聚類圖譜

時(shí)間線圖主要側(cè)重于刻畫各個(gè)聚類在同一時(shí)間線上的研究脈絡(luò)，能夠較為直觀地觀察到該聚類的演化路徑[23]，見(jiàn)圖7、圖8。在CNKI中，地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的研究在近20a一直保持較高的熱度，如圖7所示，其中“GIS”和“數(shù)值模擬”中聚類成員較多，且研究時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)，說(shuō)明在地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域中重視對(duì)地下水水質(zhì)的預(yù)測(cè)及其可視化，并且未來(lái)將會(huì)持續(xù)研究下去?！八吹亍钡南嚓P(guān)研究自2008年后開始頻繁起來(lái)并長(zhǎng)期保持較高的研究熱度。在水質(zhì)評(píng)價(jià)方法中，“模糊數(shù)學(xué)”在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中的運(yùn)用較為廣泛且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，目前關(guān)注度有所降低但仍在水質(zhì)評(píng)價(jià)方法研究中發(fā)揮一定的作用?！拔廴尽边@一研究主題在2010年前具有較多的文獻(xiàn)產(chǎn)出但在2010年后其討論熱度逐漸下降，表明經(jīng)過(guò)地下水超采綜合治理后地下水污染問(wèn)題得到了緩解。由WoS關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜，如圖8所示，可以觀察到各個(gè)聚類的研究都持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間，但是研究熱度卻有所變化。如2008年左右學(xué)者們進(jìn)行了較多關(guān)于盆地(basin)的研究，而在2014年左右盆地(basin)的討論熱度有所下降，相反河流流域(riverbasin)和海水入侵(seawaterintrusion)的相關(guān)研究在2014年左右大幅增加且十分密集，這表明了在2014年地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)關(guān)注地區(qū)由盆地轉(zhuǎn)移到河流平原和海岸線。

圖7 CNKI關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜

圖8 WoS關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜

2.5 研究主題演變與核心文獻(xiàn)分析

通過(guò)對(duì)比研究主題的變化可以反映出該領(lǐng)域研究方法、熱點(diǎn)及分析角度隨時(shí)間演變的規(guī)律[24]。在CiteSpace中的節(jié)點(diǎn)類型區(qū)域選擇Reference，生成共被引文獻(xiàn)共現(xiàn)圖譜后，在Layout中選擇Timeline View，得到文獻(xiàn)共被引時(shí)間線圖，見(jiàn)圖9。圖9展示了地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)研究領(lǐng)域中共被引文獻(xiàn)的15個(gè)聚類主題的演化動(dòng)態(tài)與其間引證關(guān)系，反映出研究前沿的方向性變化及研究主題間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。Q值為0.9105，遠(yuǎn)大于0.3；S值為0.9616，大于0.7，表明該聚類結(jié)構(gòu)顯著且高效。被引頻次較高的成果主要集中在聚類#8健康風(fēng)險(xiǎn)(health risk)中，該主題出現(xiàn)時(shí)間較晚且目前仍處于熱度較高的狀態(tài)。各聚類持續(xù)時(shí)長(zhǎng)截然不同，其中聚類#0地下水適宜性(groundwater suitability)和聚類#3水化學(xué)研究(hydrochemical studies)相關(guān)研究持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)，長(zhǎng)達(dá)11a。聚類#1水文地球化學(xué)特征(hydrogeochemical characterization)和#2地下水脆弱性評(píng)價(jià)(groundwater vulnerability assessment)持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)，均為9a，并且目前還保持。#14重金屬污染(heavymetal pollution)出現(xiàn)時(shí)間較晚，但是在近期活躍程度較高并處于快速發(fā)展階段，反映出地下水重金屬污染問(wèn)題已引起國(guó)際學(xué)者的高度關(guān)注，可能成為未來(lái)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的研究熱點(diǎn)。

圖9 文獻(xiàn)共被引時(shí)間線圖譜

3 結(jié)論與展望

本文通過(guò)CiteSpace文獻(xiàn)可視化分析工具，對(duì)CNKI和Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)2001—2020年地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究結(jié)果從文獻(xiàn)數(shù)量、發(fā)文國(guó)家與機(jī)構(gòu)、代表作者群體、研究方向與熱點(diǎn)及研究主題演變與核心文獻(xiàn)分析5個(gè)方面進(jìn)行論述。主要結(jié)論如下。

近20a該領(lǐng)域在國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)文量均處于增長(zhǎng)趨勢(shì)；我國(guó)在該領(lǐng)域研究的處于世界領(lǐng)先地位，其主要代表機(jī)構(gòu)有長(zhǎng)安大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院，我國(guó)優(yōu)良的科研環(huán)境與資金支持和廣大學(xué)者不懈的探索努力奠定了我國(guó)在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域的國(guó)際地位。

該領(lǐng)域研究方向分別為以國(guó)內(nèi)期刊為代表的對(duì)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)方法的優(yōu)化與應(yīng)用；以國(guó)際期刊為代表的對(duì)地下水污染引起的水質(zhì)成分變化對(duì)地區(qū)環(huán)境以及人類活動(dòng)的影響研究；理論數(shù)學(xué)與水質(zhì)指數(shù)法是該領(lǐng)域主要的研究方法；盆地、河流流域、沿海帶是該領(lǐng)域主要的研究地區(qū)。

地下水適宜性與水化學(xué)研究在近20a該領(lǐng)域中均保持較高的研究熱度，地下水水質(zhì)的預(yù)測(cè)及其可視化、河流與沿海地區(qū)水質(zhì)評(píng)價(jià)及重金屬污染與健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是該領(lǐng)域潛在的發(fā)展方向與突破點(diǎn)。

縱觀地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)國(guó)內(nèi)在近20a的發(fā)展史，從引入數(shù)學(xué)方法對(duì)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)用的初期探索，到針對(duì)復(fù)雜自然條件采用特定的技術(shù)手段進(jìn)行定性與定量的分析評(píng)價(jià)，我國(guó)在該領(lǐng)域研究的日益成熟，代表性研究團(tuán)隊(duì)呈分散式多元化的發(fā)展。在信息時(shí)代科學(xué)研究愈發(fā)傾向于廣泛合作，我國(guó)研究學(xué)者和團(tuán)隊(duì)在既有研究基礎(chǔ)上，應(yīng)加強(qiáng)與不同院校、不同國(guó)家與地區(qū)的交流合作，引入更多學(xué)科、方法的交叉融合與更多新技術(shù)的相互印證，共同推進(jìn)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域的研究發(fā)展。