鉛、鎘同位素在重金屬污染源解析中的應(yīng)用

劉麗　魏曉　文雪峰　宋理洪　楊昌隆　周發(fā)

摘要： 為了解鉛（Pb）、鎘（Cd）同位素在重金屬污染源解析應(yīng)用方面的研究進(jìn)展及未來(lái)發(fā)展勢(shì)態(tài)，以Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)中2008-2021年的相關(guān)文獻(xiàn)為研究對(duì)象，運(yùn)用CiteSpace軟件對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析。結(jié)果表明：2008-2021年國(guó)際上本研究領(lǐng)域的英文發(fā)文數(shù)量呈波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì)，2015年后文獻(xiàn)量增長(zhǎng)幅度較大。在此期間，國(guó)際上本領(lǐng)域的研究大致劃分為2個(gè)時(shí)期：2008-2014年，研究焦點(diǎn)側(cè)重于工業(yè)、采礦、冶煉等行業(yè)的重金屬污染狀況研究，主要涉及大氣、水體和沉積物（湖泊、水庫(kù)和河流）等介質(zhì)的重金屬污染源解析；2015-2021年，研究焦點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向重金屬與人體健康領(lǐng)域，重點(diǎn)關(guān)注土壤及農(nóng)作物重金屬的污染源解析、食品安全和人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等問(wèn)題?？傮w上，Pb、Cd同位素在重金屬污染源解析應(yīng)用方面的研究由單一同位素解析、單一環(huán)境介質(zhì)應(yīng)用向多同位素聯(lián)合解析、多介質(zhì)應(yīng)用方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 重金屬污染；源解析；Cd同位素；Pb同位素；CiteSpace

中圖分類(lèi)號(hào)： X592 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1000-4440（2023）02-0557-10

Application of lead-cadmium isotopes in the analysis of heavy metal pollution sources——based on CiteSpace quantitative analysis

LIU Li， WEI Xiao， WEN Xue-feng， SONG Li-hong， YANG Chang-long， ZHOU Fa

（College of Agriculture， Guizhou University， Guiyang 550025， China）

Abstract： Lead （Pb） and cadmium （Cd） isotopes have been widely used in the source analysis of heavy metal pollution in the atmosphere， sediment and soil. In order to understand the research progress and future research trends of the application of Pb and Cd isotopes in the field of heavy metal pollution source analysis， this study took the related literatures in the core database of Web of Science from 2008 to 2021 as the research object， and CiteSpace software was used to draw a knowledge map of this research and make a visual analysis of the literatures. Results showed that the number of international English publications on the topic experienced a fluctuating， increasing trend between 2008 to 2021， and the number of papers increased significantly after 2015. During this period， the international research in this field was roughly divided into two periods： from 2008 to 2014， the research focus focused on the study of heavy metal pollution in industries such as industry， mining， smelting， etc.， mainly involving the atmosphere， water and sediments （lakes， reservoirs and rivers）. From 2015 to 2021， the research focus gradually turned to the field of heavy metals and human health， focusing on the pollution source analysis of heavy metals in soil and crops， food safety and human health risk assessment. In general， the research on the application of Pb and Cd isotopes in the field of heavy metal pollution source analysis has developed from single isotope analysis and single environmental media application to multi-isotope joint analysis and multi-media extended application.

Key words： heavy metal pollution;source analysis;cadmium isotope;lead isotope;CiteSpace

隨著城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，由人類(lèi)活動(dòng)引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重^[1]。重金屬污染物通過(guò)大氣沉降、施肥、灌溉等方式危害生態(tài)安全、農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)^[2]。排入環(huán)境的重金屬鉛（Pb）、鎘（Cd）污染物導(dǎo)致地表和地下水體的嚴(yán)重污染^[3-4]，從而威脅整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)^[5]。Pb和Cd污染兼有持久性和隱蔽性的特點(diǎn)^[6]，僅僅運(yùn)用重金屬的總濃度不能準(zhǔn)確地判斷環(huán)境污染物的來(lái)源^[7]。因此，針對(duì)重金屬污染防治，解析重金屬污染來(lái)源及貢獻(xiàn)率是重金屬污染防治的前提和基礎(chǔ)。

化學(xué)質(zhì)量平衡法^[8]、多元線性回歸法^[9]和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分類(lèi)法^[10]等技術(shù)是重金屬污染源解析領(lǐng)域研究的常用手段?；瘜W(xué)質(zhì)量平衡法雖然采樣量較少，但解析效果較差，無(wú)法得到每一個(gè)污染源的貢獻(xiàn)率。多元線性回歸法和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分類(lèi)法的分析結(jié)果易產(chǎn)生偏差且采樣數(shù)量多。這些方法在重金屬污染源的定量解析方面存在局限，因此，重金屬污染源的準(zhǔn)確解析必須借助更先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段。穩(wěn)定同位素指紋分析法因其具有分析精確度高、需要樣品數(shù)量較少、辨別能力較強(qiáng)等特點(diǎn)，已成為污染源解析領(lǐng)域非常重要的研究方法^[11-13]。目前，Pb同位素已經(jīng)被用于大氣^[14-15]、冰雪^[16]、地衣^[17]、泥炭沼澤^[18]以及土壤^[19-21]等介質(zhì)的重金屬污染源解析。Cloquet等^[22]的研究結(jié)果表明，Cd同位素可作為環(huán)境污染源識(shí)別的一種新示蹤技術(shù)，而且Cd同位素與Pb同位素的互補(bǔ)能夠有效提高污染源解析的精確度。重金屬污染源解析研究相關(guān)的論文逐年增多，但是這些研究大多數(shù)局限于某個(gè)方向，比如水體、大氣中重金屬污染源解析。缺少?gòu)暮暧^角度，系統(tǒng)性地分析重金屬源解析領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、前沿?zé)狳c(diǎn)和主題演進(jìn)等。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是運(yùn)用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)研究科學(xué)文獻(xiàn)的各種外部特征，進(jìn)一步剖析相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展與發(fā)展勢(shì)態(tài)的研究方法^[23]，已被廣泛應(yīng)用于管理學(xué)、教育學(xué)和體育學(xué)等領(lǐng)域^[24]。但關(guān)于Cd、Pb同位素在重金屬污染源解析應(yīng)用方面的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為梳理該領(lǐng)域的研究前沿及演進(jìn)歷程，筆者利用CiteSpace5.8.R3計(jì)量軟件，以科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)Web of Science^TM核心集合為數(shù)據(jù)源，從發(fā)文數(shù)量、國(guó)家、機(jī)構(gòu)、高被引文獻(xiàn)和關(guān)鍵詞多角度對(duì)2008-2021年國(guó)際發(fā)表的Cd、Pb同位素在重金屬污染源解析應(yīng)用方面的文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，為推進(jìn)生態(tài)環(huán)境重金屬污染治理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)樣本選取Web of Science^TM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中的文獻(xiàn)資料，以2008-2021年英文文獻(xiàn)（選擇article和review類(lèi)型的文獻(xiàn)）為研究對(duì)象。于2022年1月14日，采用檢索式：TS=“Source analysis”AND TS=（cadmium isotope OR lead isotope），檢索得到420篇英文文獻(xiàn)。剔除與主題不相關(guān)的13篇，最終得到407篇英文文獻(xiàn)。

1.2 分析方法與工具

CiteSpace是一種識(shí)別科學(xué)文獻(xiàn)并預(yù)測(cè)其未來(lái)研究方向的軟件，也是目前繪制知識(shí)圖譜最流行的軟件之一^[25]。利用CiteSpace軟件以及Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)自帶的分析功能繪制科學(xué)知識(shí)圖譜，展現(xiàn)科學(xué)文獻(xiàn)的外部特征和知識(shí)框架。從Web of Science^TM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)出數(shù)據(jù)文本格式為txt全記錄，文本統(tǒng)一命名為download_***。將txt文本導(dǎo)入軟件CiteSpace5.8.R3，時(shí)間跨度設(shè)置為2008-2021年，共14年，時(shí)間節(jié)點(diǎn)（Years per slice）設(shè)置為1年，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型（Node type）進(jìn)行相對(duì)應(yīng)勾選，其余參數(shù)均為默認(rèn)，得到國(guó)家、機(jī)構(gòu)、高被引文獻(xiàn)、關(guān)鍵詞共現(xiàn)及突現(xiàn)等可視化圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 研究論文的年發(fā)文量及年變化趨勢(shì)

發(fā)文數(shù)量及年際變化趨勢(shì)可反映研究領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)變化和研究趨勢(shì)^[26]。2008-2021年，有關(guān)Cd、Pb同位素在重金屬污染源解析中應(yīng)用的國(guó)際英文文獻(xiàn)發(fā)文數(shù)量整體呈現(xiàn)波動(dòng)式增長(zhǎng)，極個(gè)別年份出現(xiàn)小幅度的波動(dòng)（圖1）。發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量從2008年至2021年增長(zhǎng)了約4.4倍，2008-2014年和2015-2021年發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量占文獻(xiàn)總量的比例分別為31.9%和68.1%，尤其2015年后文獻(xiàn)增長(zhǎng)幅度較大。這可能與2014年首屆聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)的召開(kāi)、檢測(cè)技術(shù)的不斷提升以及研究焦點(diǎn)發(fā)生轉(zhuǎn)移等因素有關(guān)。這表明近年來(lái)在國(guó)際上該領(lǐng)域的研究受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。

2.2 合作網(wǎng)絡(luò)

2.2.1 國(guó)家地區(qū)分析 一個(gè)國(guó)家的發(fā)文量一定程度上反映該國(guó)對(duì)某領(lǐng)域的關(guān)注程度^[27]。檢索結(jié)果顯示全球涉及本領(lǐng)域研究的國(guó)家或地區(qū)共54個(gè)。利用CiteSpace軟件中Institution分析功能繪制主要發(fā)文量國(guó)家（表1）。中國(guó)的發(fā)文量位居第1（131篇），占總量的29.1%；美國(guó)的發(fā)文量位居第2（71篇），占總量的15.8%。中國(guó)發(fā)文量較大可能與中國(guó)環(huán)境保護(hù)部頒布的《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十三五”環(huán)境與健康工作規(guī)劃》有關(guān)，該文件明確提出要嚴(yán)密防控重金屬（Cd、As、Pb等）及有毒有害污染物等重點(diǎn)領(lǐng)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提高潛在風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防能力。僅依靠國(guó)家發(fā)文的數(shù)量并不能說(shuō)明該國(guó)在本領(lǐng)域的文章質(zhì)量，還需綜合其他指標(biāo)評(píng)價(jià)。文章的被引頻次和國(guó)家中介中心性（Intermediary centrality）更能反映文章質(zhì)量，間接地反映出國(guó)家的科研實(shí)力。

國(guó)家的中介中心性是表示該國(guó)在某研究領(lǐng)域的國(guó)際影響力^[24]。法國(guó)和英國(guó)的中心性較強(qiáng)，分別為0.29和0.27，其研究成果影響力較大。其次為美國(guó)、德國(guó)、中國(guó)、西班牙和日本，中心性均大于0.1。捷克的中心性僅為0.01，影響力較?。ū?）。此外，將54個(gè)國(guó)家進(jìn)行合作分析，得到圖2。圖2中外圈表示中介中心性不小于0.1，邊像的寬度與中心性大小成正比，節(jié)點(diǎn)大小代表國(guó)家發(fā)文量，連線表示國(guó)家之間的合作，連線越粗，共現(xiàn)次數(shù)越多，聯(lián)系越強(qiáng)。合作網(wǎng)絡(luò)圖譜密度為0.091，各國(guó)之間連線較多，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，表明該領(lǐng)域國(guó)際間的合作較為緊密。中國(guó)與英國(guó)、澳大利亞、日本這3個(gè)國(guó)家在本領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流較多。

通過(guò)綜合分析我們認(rèn)為，整體上本研究領(lǐng)域由法、英、美、德4個(gè)國(guó)家主導(dǎo)。中國(guó)在該研究領(lǐng)域的發(fā)文數(shù)量大，發(fā)展勢(shì)態(tài)迅猛，然而研究成果的國(guó)際影響力不強(qiáng)。這表明中國(guó)在該領(lǐng)域的研究雖然作出了重要貢獻(xiàn)，但還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)該領(lǐng)域的創(chuàng)新性研究。

2.2.2 主要研究機(jī)構(gòu)分析 機(jī)構(gòu)代表了某個(gè)研究領(lǐng)域的核心科研力量，中心性高的機(jī)構(gòu)通常對(duì)該研究領(lǐng)域的理論和方法有創(chuàng)新，并對(duì)該研究領(lǐng)域的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)^[28]。運(yùn)用CiteSpace軟件中Institution分析功能繪制研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜（圖3）。圖譜的節(jié)點(diǎn)343個(gè)，連線442條，密度0.007 5。從圖3可知，形成了以中國(guó)科學(xué)院、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院和布拉格大學(xué)等為代表的學(xué)術(shù)群。中國(guó)科學(xué)院Wang等^[29]利用Cd、Pb同位素指紋法對(duì)農(nóng)田土壤重金屬進(jìn)行污染源解析研究。以南京大學(xué)Chen等^[30]為代表的團(tuán)隊(duì)主要研究?jī)?nèi)容是運(yùn)用定量方法（排放清單和同位素比值分析）解析中國(guó)東部太湖地區(qū)農(nóng)用地土壤的重金屬來(lái)源。以布拉格大學(xué)Francova等^[31]為代表的團(tuán)隊(duì)研究方向主要側(cè)重于Pb同位素在不同環(huán)境樣本中追蹤的適用性和大氣重金屬（Cd、Cr、Cu、Ni、Pb等）污染源解析領(lǐng)域的研究^[32]。

以發(fā)表論文的第一作者和通信作者隸屬機(jī)構(gòu)為準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)Web of Science^TM核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中本領(lǐng)域的主要發(fā)文機(jī)構(gòu)（表2）。從表2可知，中國(guó)機(jī)構(gòu)共7個(gè)，分別是中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院、南京大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院和華僑大學(xué)。綜合表1分析可知，這7個(gè)研究機(jī)構(gòu)是中國(guó)在本領(lǐng)域的主要科研力量。此外，中國(guó)科學(xué)院的發(fā)文量（58）和中心性（0.24）均排在首位，而且以中國(guó)科學(xué)院為中心構(gòu)成最大核心群集（圖3）。這表明中國(guó)科學(xué)院在本領(lǐng)域有很高的權(quán)威性，是該領(lǐng)域的核心科研力量之一。法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院的發(fā)文量和中心性分別為10、0.17。該機(jī)構(gòu)提出了一種處理泥炭巖心的綜合方案，這為研究大氣金屬（Pb和Pb同位素、Hg、As等）沉積提供了處理樣品的方法指南^[33]；該機(jī)構(gòu)還嘗試運(yùn)用Pb、Cu和Zn同位素指紋法對(duì)英國(guó)倫敦大氣顆粒物中重金屬進(jìn)行源解析^[34]，拓展了Pb同位素的應(yīng)用范圍。這可能是法國(guó)在本研究領(lǐng)域國(guó)際影響力較高的主要原因之一。

2.2.3 高被引文獻(xiàn)分析 Pb、Cd同位素在重金屬污染源解析應(yīng)用方面的研究前10名高被引文獻(xiàn)見(jiàn)表3。從文獻(xiàn)內(nèi)容來(lái)看，其中6篇研究主要內(nèi)容為運(yùn)用Pb、Cd同位素指紋法識(shí)別環(huán)境中的重金屬污染源，主要針對(duì)工業(yè)、汽車(chē)尾氣、廢物焚燒和燃煤等人為重金屬污染進(jìn)行源解析^[35-36]。Komarek等^[37]通過(guò)測(cè)定土壤和蘑菇子實(shí)體的Pb同位素，探索了蘑菇對(duì)重金屬的吸收機(jī)制，對(duì)食用蘑菇中高含量重金屬的毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。其余幾篇主要集中于農(nóng)田、湖泊沉積物和大氣顆粒物中重金屬的污染源解析以及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。從作者所屬機(jī)構(gòu)來(lái)看，有7篇來(lái)自中國(guó)機(jī)構(gòu)。其中Cheng等^[35]介紹了Pb同位素指紋追蹤環(huán)境中Pb來(lái)源和Pb轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的機(jī)制，并認(rèn)為將來(lái)同位素指紋法會(huì)成為識(shí)別Pb污染源的關(guān)鍵工具之一。Liu等^[38]運(yùn)用Cd、Pb同位素組成來(lái)解析道路塵埃中的重金屬來(lái)源，研究結(jié)果表明煤燃燒和冶煉為主要來(lái)源。綜合分析可知，中國(guó)學(xué)者在重金屬污染源解析領(lǐng)域的研究較多，在國(guó)際上的活躍度較高。

2.3 研究熱點(diǎn)

2.3.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析 關(guān)鍵詞表示一篇論文的核心觀點(diǎn)，也是論文主題的精髓。因此，分析某領(lǐng)域文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞有助于了解該領(lǐng)域的研究主題演變過(guò)程及核心內(nèi)容。運(yùn)用CiteSpace軟件對(duì)檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，得到時(shí)序圖譜（圖4）。時(shí)序圖譜可以反映出不同時(shí)期本研究領(lǐng)域的新興主題，每個(gè)節(jié)點(diǎn)所處的位置代表關(guān)鍵詞首次出現(xiàn)的年份，如果以后該關(guān)鍵詞繼續(xù)出現(xiàn)，出現(xiàn)頻次都會(huì)累積至首次出現(xiàn)的年份上，使該關(guān)鍵詞的節(jié)點(diǎn)變大，但不會(huì)出現(xiàn)新的節(jié)點(diǎn)；連線表示該關(guān)鍵詞與其他關(guān)鍵詞的共現(xiàn)關(guān)系，連線越粗，聯(lián)系越強(qiáng)。結(jié)合英文發(fā)文量變化曲線，2015年之后英文發(fā)文量顯著增加，因此2015年可視為一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。將2008-2021年劃分為2008-2014、2015-2021年2個(gè)時(shí)間段進(jìn)行國(guó)際文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析。

2008-2014年為研究前期，這個(gè)時(shí)期主要關(guān)鍵詞為Pb同位素、重金屬、污染等。該時(shí)期側(cè)重于工業(yè)、采礦、冶煉等行業(yè)的重金屬污染狀況研究，主要涉及大氣、水體和沉積物（湖泊、水庫(kù)和河流）等介質(zhì)的重金屬污染源解析。例如，有研究以²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb值對(duì)²⁰⁸Pb/²⁰⁶Pb值作圖，對(duì)比分析同位素指紋圖比率來(lái)確定西安市大氣顆粒Pb污染源，結(jié)果表明大氣顆粒物Pb來(lái)自燃煤（39.0%）、汽車(chē)尾氣（30.4%）、工業(yè)排放（17.8%）、廢物燃燒（11.6%）和其他（1.2%）^[39]。前人運(yùn)用Pb同位素對(duì)北半球大氣中Pb進(jìn)行源解析，研究結(jié)果表明早期北半球大氣的大規(guī)模污染主要是由于歐洲和中國(guó)粗糙的制銅、高污染冶煉的排放引起^[40-43]。此外，中國(guó)中部某湖泊沉積物巖心的放射性探測(cè)和重金屬Pb、Cd同位素組成分析結(jié)果表明其重金屬濃度從公元前3000年左右開(kāi)始逐漸增加^[44]。該階段Pb、Cd同位素指紋法成為解析重金屬污染源的重要手段，利用其對(duì)大氣和沉積物中重金屬污染源的精準(zhǔn)識(shí)別，在一定程度上提升了污染的防治效率。

2015-2021年為研究后期，該時(shí)期的研究主題主要集中在健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和同位素分餾機(jī)制，包括耕地土壤、道路灰塵、農(nóng)作物以及Pb和Cd同位素分餾等關(guān)鍵詞。對(duì)檢索文獻(xiàn)深入梳理發(fā)現(xiàn)，該時(shí)期中國(guó)學(xué)者發(fā)表有關(guān)Pb、Cd同位素在耕地土壤重金屬源解析領(lǐng)域中應(yīng)用的研究成果較多^[45-47]。這可能與中國(guó)2016年頒布《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》有關(guān)，該文件明確規(guī)定加大農(nóng)用地污染防治力度，重點(diǎn)監(jiān)管土壤中Cd、Hg、As、Pb、Cr等重金屬。同時(shí)國(guó)外也有眾多學(xué)者運(yùn)用Pb、Cd同位素解析土壤及植物的重金屬污染源。例如Durdic等^[48]運(yùn)用Pb、Cd同位素聯(lián)合解析雨傘菇中的重金屬來(lái)源，發(fā)現(xiàn)其Pb主要來(lái)自表層土壤。Wiggenhauser等^[49]嘗試運(yùn)用天然Cd同位素對(duì)土壤-植物系統(tǒng)重金屬進(jìn)行源解析。Salmanzadeh等^[50]調(diào)查了某施用化肥的農(nóng)田土壤和化肥Cd同位素的組成。此外，在蒸發(fā)、冷凝、吸附、沉淀、生命活動(dòng)以及風(fēng)化過(guò)程中Pb、Cd同位素分餾行為已得到初步研究^[51-54]，尤其Cd同位素易發(fā)生分餾行為^[55-56]。因此探明相關(guān)條件下Pb、Cd同位素分餾因子及分餾機(jī)制，是有效解釋天然Pb、Cd同位素信號(hào)的關(guān)鍵。對(duì)Pb、Cd同位素分餾機(jī)制的進(jìn)一步研究，以及運(yùn)用Pb、Cd等多同位素對(duì)重金屬污染源進(jìn)行聯(lián)合解析，均有利于提高污染源解析的準(zhǔn)確性。

2.3.2 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析 關(guān)鍵詞突現(xiàn)是指在短時(shí)間內(nèi)關(guān)鍵詞頻次顯著增加，了解該時(shí)期關(guān)注度較高的研究，可據(jù)此判斷領(lǐng)域的研究前沿^[57]。Pb、Cd同位素在重金屬污染源解析方面的應(yīng)用研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的突現(xiàn)見(jiàn)圖5。前11位突現(xiàn)關(guān)鍵詞的突現(xiàn)強(qiáng)度都達(dá)到了3以上，說(shuō)明這些關(guān)鍵詞都是世界本領(lǐng)域中研究熱點(diǎn)的良好反映。其中“大氣污染”、“湖泊沉積”和“沉淀物”以最長(zhǎng)突現(xiàn)時(shí)間6年并列首位，表明運(yùn)用Pb、Cd同位素對(duì)大氣污染和沉積物中重金屬污染進(jìn)行源解析的研究在6年前是該領(lǐng)域的風(fēng)向標(biāo)。“健康風(fēng)險(xiǎn)”一詞從2018年開(kāi)始突現(xiàn)持續(xù)至2021年，這說(shuō)明近幾年重金屬健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究倍受關(guān)注，主要包括耕地土壤、道路灰塵和農(nóng)作物等介質(zhì)重金屬的污染源解析及其人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

綜合分析可知，研究前期側(cè)重于大氣、水體和沉積物中重金屬污染源解析研究，后期逐漸轉(zhuǎn)向耕地土壤、農(nóng)作物和道路灰塵重金屬污染源解析及人類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究。該結(jié)論與前文所述結(jié)果有較好的一致性，也印證了前文關(guān)于本研究領(lǐng)域的演進(jìn)歷程和焦點(diǎn)變化的總結(jié)。

3 結(jié)論與展望

基于Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)中2008-2021年P(guān)b、Cd同位素在重金屬污染源解析領(lǐng)域中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀與相關(guān)成果，利用CiteSpace軟件對(duì)發(fā)文國(guó)家、機(jī)構(gòu)、高被引用文獻(xiàn)以及關(guān)鍵詞進(jìn)行系統(tǒng)分析，總結(jié)出本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及演進(jìn)歷程。

（1）國(guó)際上本領(lǐng)域年發(fā)文量從2008年至2021增長(zhǎng)了約4.4倍，整體呈現(xiàn)波動(dòng)式增長(zhǎng)，2015年后文獻(xiàn)量增長(zhǎng)幅度較大。法國(guó)和英國(guó)較高的發(fā)文量和中心度表明其在該領(lǐng)域具有較大貢獻(xiàn)，國(guó)際影響力較強(qiáng)。中國(guó)發(fā)文數(shù)量第一，然而中心度不高。這表明中國(guó)在該領(lǐng)域雖然作出了重要貢獻(xiàn)，但還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)創(chuàng)新性研究。

（2）國(guó)際上本領(lǐng)域研究大致劃分為2個(gè)時(shí)期：2008-2014年，研究焦點(diǎn)側(cè)重于工業(yè)、采礦、冶煉等行業(yè)的重金屬污染狀況研究，主要涉及大氣、水體和沉積物（湖泊、水庫(kù)和河流）等介質(zhì)的重金屬污染源解析；2015-2021年，研究焦點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)向重金屬與人體健康領(lǐng)域，重點(diǎn)關(guān)注土壤及農(nóng)作物重金屬的污染源解析、食品安全和人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等問(wèn)題。土壤（灰塵）重金屬示蹤及健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究為當(dāng)前本領(lǐng)域的熱門(mén)研究方向。

（3）基于對(duì)Pb、Cd同位素在重金屬污染源解析領(lǐng)域中應(yīng)用研究的相關(guān)文獻(xiàn)計(jì)量分析，對(duì)未來(lái)研究工作提出2點(diǎn)展望：①以生產(chǎn)安全為目標(biāo)研究重金屬在土壤-食物鏈系統(tǒng)中累積與源解析尚缺乏系統(tǒng)性，今后可運(yùn)用同位素指紋法對(duì)土壤-生產(chǎn)者（植物）-消費(fèi)者（動(dòng)物）系統(tǒng)中重金屬遷移進(jìn)行深入研究。②當(dāng)前同位素測(cè)定精度有待進(jìn)一步提高，需對(duì)樣品的分離純化流程和儀器測(cè)試方法進(jìn)行優(yōu)化。

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（責(zé)任編輯：張震林）