基于Cite Space文獻計量的西藏地區(qū)重金屬研究現(xiàn)狀可視化分析*

古增瑞，李光杰，楊 超，王菊梅，曾泓杰，德吉曲宗，謝鵬程

(青藏高原生物多樣性與生態(tài)環(huán)境保護教育部重點實驗室，西藏大學生態(tài)環(huán)境學院，西藏 拉薩 850000)

重金屬污染是生態(tài)環(huán)境問題之一，是重金屬及其化合物進入到大氣、水體和土壤等環(huán)境介質中引起的污染，主要由采礦、廢氣排放、污水灌溉和使用重金屬超標制品等人為因素造成。近年來，重金屬污染問題受到了廣泛關注，成為了環(huán)境專業(yè)科研人員的研究熱點[1-3]。

西藏是重要的國家生態(tài)安全屏障和戰(zhàn)略資源儲備基地，習總書記多次強調，保護好青藏高原生態(tài)就是對中華民族生存和發(fā)展的最大貢獻。各地區(qū)、各部門對西藏生態(tài)環(huán)境開展了多次調研，大力加強西藏生態(tài)環(huán)境的保護與防治。西藏生態(tài)環(huán)境整體良好，但在部分特殊區(qū)域如垃圾填埋場附近、礦業(yè)開采及冶煉場地周邊等仍存在重金屬含量超標問題。

本論文旨在通過文獻計量法運用Cite Space 6.2.R2軟件對2006至2022年間知網(wǎng)收錄的西藏地區(qū)重金屬的研究文獻進行可視化分析，以期為科研人員在該領域的后續(xù)研究提供參考及建議。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文文獻數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，檢索以“重金屬” “西藏”為主題詞，時間節(jié)點為2006年1月1日至2022年12月31日，篩除兩篇特色期刊所發(fā)表的論文后，得到共計212篇論文及相關文獻?？紤]到在該研究領域研究文獻量相對較少，學位論文數(shù)量有限且也代表了研究熱點的分布，故并未將其中的學位論文等文獻進行篩除。將以上論文數(shù)據(jù)導入Cite Space 6.2.R2軟件，對2006至2022年間西藏地區(qū)重金屬研究領域的論文數(shù)據(jù)進行關鍵詞、核心作者等信息繪制圖表和相關分析，對西藏地區(qū)重金屬研究領域的研究現(xiàn)狀、研究熱點及發(fā)展趨勢進行了可視化分析。

1.2 研究方法

文獻計量法指利用計算機和統(tǒng)計學方法對文獻計量數(shù)據(jù)進行處理和分析的方法，是一種利用文獻庫中的數(shù)據(jù)進行量化分析的研究方法，主要應用于評估學科發(fā)展趨勢與研究熱點、評價學術成果質量等領域[4]。CiteSpace軟件可對某一研究領域的文獻進行研究前沿和研究熱點的可視化分析，包括機構共引分析、核心作者及相關作者合作網(wǎng)絡分析以及研究熱點和研究主題的可視化分析[5]。

2 研究現(xiàn)狀分析

對西藏地區(qū)重金屬研究領域2006年至2022年的年發(fā)文量趨勢、主要發(fā)文作者、主要發(fā)文研究機構進行知識圖譜的分析，探析此領域的受關注程度、核心作者及主要研究機構。

2.1 發(fā)文量及年度變化趨勢

通過研究某領域年度發(fā)文量的變化可判斷該領域的研究進展和該領域的受關注程度[6]。分析發(fā)現(xiàn)對于西藏地區(qū)重金屬關注整體呈上升趨勢，自2018年以來每年發(fā)文量均高于20篇，說明近年來隨著西藏地區(qū)經(jīng)濟水平提高及相關環(huán)境保護政策實施，對于西藏地區(qū)地區(qū)重金屬的研究越來越受到關注。

由圖1可得出西藏地區(qū)重金屬研究領域在2006年至2010年間每年發(fā)表論文為1～2篇，此期間對于西藏地區(qū)重金屬的研究處于一個萌芽狀態(tài)。且其中僅有陳芝蘭[7]在2010年發(fā)表的文獻中通過對當雄拉屋礦區(qū)土樣中Cu，Zn，Pb和Cd這四種金屬土壤全量和有效態(tài)進行測定，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)土壤各重金屬元素含量均高于對照土樣和該地區(qū)的土壤背景值。當?shù)氐V區(qū)重金屬復合污染非常嚴重，主要為銅鉛鋅復合污染。

圖1 年發(fā)文量及發(fā)文趨勢圖

2.2 主要研究者分析

利用CiteSpace軟件進行作者共現(xiàn)分析圖譜可以識別出某一研究領域的核心作者及分析相關作者間的合作關系[8]。圖2為2006～2022年西藏地區(qū)重金屬研究者合作網(wǎng)絡圖譜。圖譜中的節(jié)點大小反映了作者以西藏重金屬為關鍵詞的發(fā)文數(shù)量。各個節(jié)點中的連線表明了作者間的合作關系。圖2中共有297個節(jié)點，574條連線，網(wǎng)絡密度為0.0131，表明在西藏地區(qū)重金屬研究領域作者間的合作率和聯(lián)系都處于一個較為良好的狀態(tài)，多數(shù)學者的研究都處于交流合作狀態(tài)。

圖2 西藏地區(qū)重金屬研究者合作網(wǎng)絡

根據(jù)文獻計量法中普賴斯定律核心作者計算公式：

N=0.749×(Nmax)1/2

(1)

式(1)中Nmax表示某一領域發(fā)文量的最大數(shù)量[9]，從表1中可得Nmax=14。通過計算可以得出N≈5，表明發(fā)文量在5篇及以上的作者為西藏重金屬研究領域的核心作者。通過整理分析，目前在西藏重金屬研究領域的核心作者總有6名，如表1所示。但核心作者的總發(fā)文量僅為48篇，不足該領域研究論文數(shù)的50%，表明未形成核心作者群。

表1 核心作者及發(fā)文量表

2.3 主要發(fā)文機構及年度發(fā)文量變化分析

表2為主要發(fā)文機構及發(fā)文總量圖，排名前五發(fā)文機構的是西藏大學、西藏農(nóng)牧學院、天津大學、西藏農(nóng)牧科學院、中國地質大學，總計發(fā)文量為135篇，約占總發(fā)文量63%。西藏大學總發(fā)文量為69篇，占總發(fā)文量的30%以上。由圖3可見西藏大學等研究機構在西藏地區(qū)重金屬研究領域內(nèi)的發(fā)文量呈逐年上升的趨勢。圖4為西藏地區(qū)重金屬研究機構的知識圖譜，其中共有178個節(jié)點，148條連線，網(wǎng)絡密度為0.0094。從整體上來看在西藏重金屬研究領域內(nèi)發(fā)文機構較少，但研究機構合作相對較多。

表2 主要發(fā)文機構及發(fā)文總量

圖3 主要發(fā)文機構年度發(fā)文量變化趨勢

圖4 西藏重金屬研究機構圖

3 研究熱點與發(fā)展趨勢分析

3.1 關鍵詞共現(xiàn)分析

圖5為關鍵詞的共現(xiàn)分析圖。西藏地區(qū)重金屬的研究熱點集中在環(huán)境介質，出現(xiàn)頻率高的關鍵詞為土壤、水體環(huán)境如拉薩河、尼洋河、沉積物；生態(tài)風險評估及污染評價方面出現(xiàn)頻率高的關鍵詞為生態(tài)風險、污染評價、形態(tài)分析、分布特征；研究區(qū)域方面，出現(xiàn)頻率高的關鍵詞為農(nóng)田土壤、礦區(qū)、拉薩。通過分析發(fā)現(xiàn)，對西藏重金屬的研究主要集中在重金屬來源解析、含量測定及形態(tài)分析。

圖5 關鍵詞的共現(xiàn)分析圖

3.2 關鍵詞聚類分析

圖6為關鍵詞聚類分析圖，此圖中聚類模塊值Q是評判聚類的網(wǎng)絡結構的指標。平均輪廓值S是衡量網(wǎng)絡同質性的指標。在圖6中聚類模塊值Q等于0.7488(>0.3)，表明關鍵詞聚類得到的網(wǎng)絡結構較顯著。在此次聚類分析中S等于0.9515(>0.7)，表明關鍵詞聚類結果合理，可信度較高[10]。

圖6 關鍵詞聚類分析圖

聚類網(wǎng)絡結果顯示共得到8個聚類模塊，對關鍵詞進行歸納整理并剔除部分后可將其分為三類：第一類包括#0、#1、#7，為西藏地區(qū)重金屬水平評價與生態(tài)風險評估等，主要關鍵詞是西藏地區(qū)重金屬評價、生態(tài)風險、影響因素等，表明對西藏重金屬的研究多集中在環(huán)境評價及相應的生態(tài)風險評估等方面。第二類包括#5、#6，為水體環(huán)境的重金屬研究，主要關鍵詞是尼洋河、拉薩河等，水體沉積物是其主要研究對象。第三類包括#3、#4，為西藏地區(qū)某些產(chǎn)品中的重金屬水平，主要關鍵詞是冬蟲夏草，魚體等。

3.3 關鍵詞時序分析

關鍵詞時序分析如圖7所示。

圖7 關鍵詞時序圖

關鍵詞時序圖可以反映出研究熱點在時間跨度上的變化趨勢，展現(xiàn)該領域研究發(fā)展的變化，側重于構建聚類間的相互關系[11]。如圖7所示，2006至2010年，西藏地區(qū)重金屬研究幾乎處于停滯狀態(tài)。2010至2015年，西藏地區(qū)重金屬的研究范圍擴大，涉及多個聚類模塊與多個方面。研究范圍集中在受人類活動影響較大的區(qū)域，如礦區(qū)和城市；西藏地區(qū)特定產(chǎn)品中的成分分析和元素分析，如食品、藏紅花、冬蟲夏草等；不同環(huán)境介質中的重金屬含量同時探討其影響因素，如沉積物、農(nóng)田土壤、礦區(qū)等。2015年起研究范圍進一步擴大，研究方向更加細化。2015至2020年間，研究范圍包括對水體環(huán)境、土壤環(huán)境分析，如拉薩河和尼洋河、拉魯濕地及農(nóng)用地的重金屬污染評價及分布特征、土壤重金屬化學形態(tài)、來源解析及生態(tài)風險評估等。2020至2022年，研究范圍包括污泥的脫水及熱解過程的風險評估、垃圾處理處置過程的滲濾液及飛灰、尾礦的淋溶所造成的重金屬污染生態(tài)風險等。

4 結論與建議

4.1 研究結論

為了解西藏地區(qū)重金屬研究現(xiàn)狀、研究熱點及發(fā)展趨勢，通過文獻計量方法，利用Cite Space軟件，對CNKI中2006至2022年間西藏地區(qū)重金屬研究領域的212篇論文進行關鍵詞、核心作者等信息繪制圖表及分析。研究表明，在2006-2022年西藏重金屬領域發(fā)文量整體呈上升趨勢，核心作者為6名，未形成核心作者群，主要發(fā)文機構為西藏大學、西藏農(nóng)牧學院等高校；關鍵詞的共現(xiàn)、聚類、時序分析得出西藏地區(qū)重金屬的研究主要集中在產(chǎn)品及環(huán)境重金屬的含量與形態(tài)測定、來源解析、重金屬水平評價與生態(tài)風險評估。通過本研究，希望能為西藏重金屬領域的科研工作者提供研究參考。

4.2 建議

根據(jù)上述研究結果，對西藏地區(qū)重金屬研究領域提出幾點建議：

1)目前在西藏地區(qū)重金屬研究領域內(nèi)核心作者數(shù)量較少，應加強核心作者的培養(yǎng)，穩(wěn)步推進核心作者的研究進展與發(fā)文數(shù)量，促進該領域研究核心作者群的形成。

2)推進西藏地區(qū)高校和研究院所在科研項目上的聯(lián)系與合作，構建學校-科研機構一體化的研究方式。

3)當前對西藏礦區(qū)及周邊重金屬的研究關注度較低，應加強對礦業(yè)開采等活動周圍土壤和下游河流水體的監(jiān)測。