朱康文，陳玉成，2①，楊志敏，2，黃 磊，2，張 晟，雷 波②

(1.西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，重慶 400716;2.農(nóng)村清潔工程重慶市工程研究中心，重慶 400716;3.重慶市生態(tài)環(huán)境科學(xué)研究院，重慶 401147)

面源污染也叫非點(diǎn)源污染，是相對于點(diǎn)源污染來定義的。農(nóng)業(yè)面源污染是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)引起的各種污染物在降雨和徑流的作用下從土壤向水體擴(kuò)散，引起受納水體污染的過程［1-3］。農(nóng)業(yè)面源污染的研究主要從1970年代開始，美國環(huán)保局為控制日益嚴(yán)重的水體環(huán)境污染，要求各州編制非點(diǎn)源污染控制方案［4］，1977年美國的《清潔水法案》明確了污水排放的基本法規(guī)，其他國家也開始此方面的研究工作。從農(nóng)業(yè)環(huán)境問題政策和研究文獻(xiàn)發(fā)表情況來看，我國在1980年代才開始關(guān)注農(nóng)業(yè)面源污染問題，但起初沒有采取相應(yīng)的控制措施［5］。農(nóng)業(yè)面源污染本身具有一定的滯后性，其污染凸顯需要一個(gè)過程，1990年代我國農(nóng)村生態(tài)環(huán)境問題開始顯現(xiàn)，國家采取了一些防治手段但是沒有起到太大的效果。目前我國農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)到了不能忽視的地步，統(tǒng)計(jì)及研究顯示農(nóng)業(yè)面源污染排放的N、P、COD等主要污染物總量已成為污染源之首，遠(yuǎn)高于工業(yè)和生活源［6］。綜合來看，農(nóng)業(yè)面源污染是目前全世界都難以解決的共性問題，各國政府及學(xué)者均做了大量的探索和實(shí)踐，并未找到合適的解決方法，目前國際共識(shí)是把開展農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別作為有效防治面源污染的重要手段之一［7］。為解決此問題，學(xué)者開始采用多學(xué)科交叉研究的方式，尤其是引入GIS空間分析技術(shù)，其強(qiáng)大的空間分析、空間定位等功能有利于探索農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空差異，利于農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)防治工作的開展［8-9］。因此，以中國知網(wǎng)(CNKI)和Web of Science這2個(gè)數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)來源，以文獻(xiàn)定量分析法為手段，以GIS空間分析為輔助工具，針對發(fā)文時(shí)間、研究主題、研究區(qū)域、研究方法等方面進(jìn)行量化分析，解析農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究的時(shí)空變化情況、當(dāng)前主要研究內(nèi)容、研究難點(diǎn)及未來研究方向，以期為相關(guān)研究者提供參考。

1 研究方法

1.1 文獻(xiàn)定量法

文獻(xiàn)定量法是由科學(xué)計(jì)量學(xué)和計(jì)量書目學(xué)合并發(fā)展而來，屬于情報(bào)學(xué)分支，用于對文獻(xiàn)進(jìn)行定量分析。文獻(xiàn)定量法已被用于高?？蒲兴皆u價(jià)、期刊水平評價(jià)、文獻(xiàn)綜合指數(shù)評價(jià)、各學(xué)科領(lǐng)域的論文統(tǒng)計(jì)及發(fā)展趨勢分析等。目前在醫(yī)學(xué)、生態(tài)學(xué)、教育學(xué)等領(lǐng)域已有很多利用文獻(xiàn)定量法的研究，也有學(xué)者在農(nóng)業(yè)面源污染方面進(jìn)行了相應(yīng)的探索，比如金琳等［10］利用文獻(xiàn)預(yù)測中國農(nóng)田管理土壤碳匯量，李曉等［11］、鄔亞文等［12］、魏海蘋等［13］對水稻的不同方面進(jìn)行了分析。但是基于此方法對農(nóng)業(yè)面源污染總體情況進(jìn)行分析的研究較少:李云霞［14］主要對發(fā)文時(shí)間、發(fā)文單位和重要期刊進(jìn)行了分析，對農(nóng)業(yè)面源污染本身的研究內(nèi)容變化并未做過多分析;高懋芳等［15］重點(diǎn)針對發(fā)文量、國際合作情況、重點(diǎn)機(jī)構(gòu)、高影響文章和期刊進(jìn)行分析，從研究周期等方面對存在問題進(jìn)行探討，但對于研究主題等方面解析不多。筆者在前人研究基礎(chǔ)上，從發(fā)文時(shí)間、研究主題、研究區(qū)域(位置)、研究方法等方面進(jìn)行量化分析，并借助GIS技術(shù)進(jìn)行空間分析，辨析目前農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)的研究熱點(diǎn)、熱點(diǎn)區(qū)域、難點(diǎn)、突破口等，為該研究領(lǐng)域的后續(xù)研究提供參考。

研究文獻(xiàn)樣本來自CNKI和Web of Science數(shù)據(jù)庫。中文文獻(xiàn)樣本來自CNKI數(shù)據(jù)庫，檢索信息包含:(1)同時(shí)滿足主題為“面源”或“非點(diǎn)源”、主題為“污染”、篇名為“風(fēng)險(xiǎn)”;(2)同時(shí)滿足主題為“面源”或“非點(diǎn)源”、主題為“污染”、關(guān)鍵詞為“風(fēng)險(xiǎn)”;(3)同時(shí)滿足篇名為“面源”或“非點(diǎn)源”、篇名為“污染”、篇名為“風(fēng)險(xiǎn)”。英文文獻(xiàn)樣本來自Web of Science數(shù)據(jù)庫，檢索信息包含:(1)同時(shí)滿足主題為“non point”或“nonpoint”或“diffuse”、主題為“pollution”、標(biāo)題為“risk”;(2)同時(shí)滿足標(biāo)題為“non point”或“nonpoint”或“diffuse”、標(biāo)題為“pollution”、標(biāo)題為“risk”。文獻(xiàn)檢索截止時(shí)間為2019年6月15日。

1.2 核密度

核密度是一種基于非參數(shù)檢驗(yàn)的空間分析方法［16］，針對要素的核密度估計(jì)法(kernel density estimation)的基本思路是認(rèn)為特定區(qū)域內(nèi)任意一個(gè)位置都存在一個(gè)要素密度，地理要素在特定位置的密度強(qiáng)度可通過測量單位面積上的要素?cái)?shù)量進(jìn)行估計(jì)，通過確定不同位置的密度及其空間差異刻畫要素空間分布的相對集中程度和熱點(diǎn)分布區(qū)域，采用ArcGIS軟件中核密度分析工具對農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究區(qū)域的空間位置進(jìn)行分析，探索農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究的極點(diǎn)位置。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文時(shí)間分析

由圖1可見，CNKI和Web of Science這2個(gè)數(shù)據(jù)庫發(fā)文量均處于總體上升趨勢，發(fā)文總量分別為147和541篇。其中Web of Science檢索的最早文章為1950年SUBRAHMANYAN等［17］發(fā)表的關(guān)于廁所對于區(qū)域地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)研究，此后近40 a無與此領(lǐng)域密切相關(guān)的文獻(xiàn)發(fā)表，直到1988年P(guān)HILLIPS［18］發(fā)表關(guān)于農(nóng)業(yè)面源污染空間風(fēng)險(xiǎn)評估的文章。相比CNKI，Web of Science數(shù)據(jù)庫中關(guān)于農(nóng)業(yè)面源污染研究的發(fā)文量較多。

圖1 2個(gè)數(shù)據(jù)庫的發(fā)文量隨時(shí)間變化情況Fig.1 The number of articles in two databases changes with time

CNKI檢索的第1篇碩博士論文為張祖麟［19］關(guān)于河口流域農(nóng)藥的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)影響研究，第1篇期刊文章則是蘭希平等［20］2006年發(fā)表的《遼寧農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)分析及防治對策》，從化肥使用、農(nóng)藥使用、農(nóng)膜使用、畜禽養(yǎng)殖、居民生活污水和固體廢棄物等方面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，主要從大尺度總量方面著手，未落實(shí)到具體點(diǎn)位的風(fēng)險(xiǎn)方面。2007年胡連伍等［21］、蔣穎等［22］、雷能忠等［23］、楊悅所等［24］則引入GIS等空間技術(shù)方法開啟了中國農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估熱點(diǎn)，這表明中國農(nóng)業(yè)面源污染研究遲于國際研究近20 a。這20 a也是中國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的時(shí)期，在追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下環(huán)境污染問題被極大地忽視了。

20世紀(jì)90年代國際發(fā)文量開始增加，中國發(fā)文量則在2007年開始增長，尤其是2010年以后增長趨勢明顯，但年發(fā)文量明顯低于國際發(fā)文量。2000年以前、2001—2005年、2006—2010年、2011—2015年、2016—2019年這5個(gè)時(shí)間段，CNKI和Web of Science數(shù)據(jù)庫年均發(fā)文量分別為0、0.50、3.80、13.6、19.5 和 3.22、10.2、21.6、30.6、52.25篇，表明農(nóng)業(yè)面源污染研究總體均呈明顯上升趨勢(為體現(xiàn)2019年整體趨勢，按照歷年變化情況將2019年CNKI和Web of Science數(shù)據(jù)庫年均發(fā)文量分別定為23和55篇)。中國近年來在這一領(lǐng)域的成果較多，這與中國在農(nóng)業(yè)面源污染防治方面的政策力度加大有關(guān)。根據(jù)目前農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估的復(fù)雜程度及分析方式來看，未來突破口還很多，主要體現(xiàn)在多學(xué)科交叉方面，研究會(huì)持續(xù)保持較高熱度。

2.2 研究主題分析

研究主題可以反映文獻(xiàn)主要集中在某個(gè)領(lǐng)域哪個(gè)方面研究，有利于判斷已有研究主要針對哪些方面進(jìn)行了研究分析。CNKI數(shù)據(jù)庫顯示農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究的主題主要集中在風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、GIS技術(shù)、毒理分析、經(jīng)濟(jì)分析、源區(qū)識(shí)別等方面，發(fā)文量分別為130、34、21、10和8篇，比例達(dá)90%以上。劉瑞民等［25］關(guān)于大遼河流域面源污染輸出風(fēng)險(xiǎn)分析的文獻(xiàn)被引次數(shù)達(dá)45次;張立坤等［26］結(jié)合輸出系數(shù)模型對呼蘭河流域的輸出風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究，被引次數(shù)達(dá)23次;黃海波等［27］針對都市農(nóng)業(yè)村域氮污染的面源污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估分析，被引次數(shù)達(dá)22次。綜合來看，雖然以GIS作為主題的文獻(xiàn)不多，但是80%左右的文獻(xiàn)均結(jié)合了GIS分析技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估研究，此外采用輸出系數(shù)法的文獻(xiàn)量也較高，表明兩者結(jié)合進(jìn)行農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估優(yōu)勢明顯［28］，但是在氮磷流失等機(jī)理分析方面的研究占比較低。

由于2個(gè)數(shù)據(jù)庫的主題統(tǒng)計(jì)詞差異較大，因此主題詞未歸納為一致。對Web of Science數(shù)據(jù)庫的檢索結(jié)果顯示，92%左右的文章主題為生態(tài)環(huán)境科學(xué)，77%左右與公共環(huán)境健康相關(guān)，農(nóng)業(yè)、毒理學(xué)、水環(huán)境3個(gè)方向占比約為58%、40%和35%，反映出目前國際研究重點(diǎn)為農(nóng)業(yè)面源污染與環(huán)境、健康、水資源之間的關(guān)系。通過研讀文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，國際期刊研究方向多樣，具體研究內(nèi)容以輸出系數(shù)模型、GIS、風(fēng)險(xiǎn)分析等方面為主，比如POTTER等［29］在北卡羅萊納州進(jìn)行了面源污染風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測研究。在毒理學(xué)方面國際研究多于中國且優(yōu)勢明顯，以SCHULZ［30］關(guān)于非點(diǎn)源污染性質(zhì)的殺蟲劑對水生動(dòng)物的影響研究為代表，其被引次數(shù)高達(dá)285次。

綜合來看，目前中國和國際研究熱點(diǎn)均為從多學(xué)科交叉角度進(jìn)行農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究，結(jié)合SWAT等空間模型和GIS技術(shù)方法的研究居多，主要是由于GIS空間表達(dá)能力強(qiáng)，與風(fēng)險(xiǎn)研究需要落實(shí)到具體空間點(diǎn)位的出發(fā)點(diǎn)和目的一致。同時(shí)分析發(fā)現(xiàn)中國文獻(xiàn)中的模型應(yīng)用基本是直接采用國際模型，對于模型的自主開發(fā)和參數(shù)驗(yàn)證較少，導(dǎo)致結(jié)果往往與區(qū)域?qū)嶋H情況產(chǎn)生差異，研究成果的推廣性較低。

2.3 研究區(qū)域熱點(diǎn)分析

將CNKI數(shù)據(jù)庫的檢索結(jié)果按照文獻(xiàn)實(shí)際研究地區(qū)借助91衛(wèi)圖軟件進(jìn)行地圖標(biāo)注，然后導(dǎo)入GIS軟件中，采用核密度等工具進(jìn)行研究區(qū)域集聚狀態(tài)和熱點(diǎn)分析。由圖2可以發(fā)現(xiàn)，中國農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究主要集中在北京、天津、江蘇、重慶、東北三省、山東、安徽等省(區(qū)、市)，基本形成5個(gè)集聚區(qū):京津冀片區(qū)、東北三省片區(qū)、長三角片區(qū)、山東片區(qū)、渝貴川片區(qū)，發(fā)文量分別為12、14、32、9和18篇。核密度最高值(極點(diǎn)位置)位于北京與天津交界區(qū)域、吉林省、重慶市、山東省西南部、安徽省，熱點(diǎn)區(qū)域主要分布在密云水庫、大伙房水庫、三峽庫區(qū)、南四湖流域、巢湖流域等區(qū)域，中國西部及南部沿海地區(qū)的研究成果較少。上述地區(qū)成為熱點(diǎn)區(qū)域主要有2個(gè)方面原因:一是科研隊(duì)伍非常強(qiáng)大，具有學(xué)科帶頭作用，成果較多，比如北京、江蘇、浙江、上海、重慶、吉林等區(qū)域在農(nóng)業(yè)方面的科研能力明顯高于其他區(qū)域;二是熱點(diǎn)區(qū)域的農(nóng)業(yè)面源污染問題較為嚴(yán)重，相關(guān)政策、研究、措施較多，因此成果也會(huì)增多。單個(gè)省(區(qū)、市)的發(fā)文量排序來看，安徽省以13篇居首位，其次是重慶市、山東省、浙江省，發(fā)文量分別為11、9和7篇?？梢园l(fā)現(xiàn)，不管是片區(qū)還是單個(gè)省(區(qū)、市)，安徽和重慶都排序靠前，發(fā)文機(jī)構(gòu)以合肥工業(yè)大學(xué)和西南大學(xué)為主，側(cè)面反映出農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究的區(qū)域特色和人才隊(duì)伍狀況。5個(gè)片區(qū)集聚度較高，突顯出這些區(qū)域存在農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)且已受到重視。

圖2 CNKI數(shù)據(jù)庫中文獻(xiàn)研究區(qū)域的核密度分布Fig.2 Distribution map of kernel density of literature"s research area in CNKI database

分析Web of Science數(shù)據(jù)庫發(fā)文量可以發(fā)現(xiàn)，國際上研究主要集中在中國、美國、英國等國家，其次是法國、德國、加拿大、意大利等國家，大部分為發(fā)達(dá)國家。全球明顯分成4個(gè)集聚區(qū)，即全球農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究的熱點(diǎn)區(qū):中國區(qū)域、美國—加拿大區(qū)域、英法德區(qū)域、巴西區(qū)域。其他國家研究相對較少，尤其是非洲、大洋洲等區(qū)域較少有相關(guān)研究被Web of Science數(shù)據(jù)庫收錄。對發(fā)文量排序相鄰的2個(gè)國家數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，中國是美國的1.25倍，美國是英國的1.52倍，英國是法國的2.55倍，其他排序相鄰國家之間差值逐漸減小，表明除了排名靠前的幾個(gè)國家發(fā)文量多且差異較大外，其他排序相鄰國家發(fā)文量差異相對較小。數(shù)值反映出中國、美國和英國在國際發(fā)文量中占絕對領(lǐng)先地位，因?yàn)檫@些國家近年來出現(xiàn)了大量國際合作性的科研工作，且對于在國際期刊發(fā)表文獻(xiàn)的重視程度不斷提高。

2.4 評估方法分析

農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估方法分析主要是針對目前存在的評估方法，識(shí)別出目前使用較多、認(rèn)可度高的評估方法。鑒于CNKI和Web of Science這2個(gè)數(shù)據(jù)庫目前在風(fēng)險(xiǎn)評估方法方面的研究基本一致，因此對兩者進(jìn)行結(jié)合分析。CNKI和Web of Science數(shù)據(jù)庫相關(guān)文獻(xiàn)量分別為43和191篇，方法主要包括GIS分析、水質(zhì)分析、多環(huán)芳烴等污染物成分分析、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)分析、土壤室內(nèi)培養(yǎng)法分析、輸出系數(shù)模型、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評估模型、SWAT模型、多因子綜合分析法等。

從文獻(xiàn)被引用角度來看，CNKI數(shù)據(jù)庫中除了研究主題分析中提到的劉瑞民等［25］、張立坤等［26］、黃海波等［27］的研究外，楊悅所等［24］、胡連伍等［21］、劉建昌等［31］、朱梅等［32］分別從 GIS技術(shù)支撐下小流域動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、基于GIS技術(shù)的潛在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、多因子綜合分析法的風(fēng)險(xiǎn)評估、輸出系數(shù)模型構(gòu)建下負(fù)荷測算及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析等角度進(jìn)行相關(guān)研究，均得到其他學(xué)者的多次引用。Web of Science數(shù)據(jù)庫中最高被引文獻(xiàn)為 SUN等［33］采用ArcView 3.2等空間分析軟件對于城市土壤重金屬污染的空間、來源及風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的研究。SCHULZ［30］關(guān)于非點(diǎn)源污染性質(zhì)的殺蟲劑對水生動(dòng)物健康風(fēng)險(xiǎn)影響研究、BUCKLEY等［34］對歐盟硝酸鹽和水方面政策約束下的農(nóng)田尺度經(jīng)濟(jì)政策與面源污染風(fēng)險(xiǎn)變化研究也得到了較多學(xué)者引用。另外，POTTER 等［29］、MUHAMMAD 等［35］、VAZQUEZ-AMABILE 等［36］針對流域尺度、最佳管理措施、SWAT模型的模擬研究也得到了大量引用。

從研究尺度角度來看，可以分為大尺度(省市級)、中尺度(區(qū)縣級)、小尺度(鄉(xiāng)鎮(zhèn)級、小流域、地塊等)3種尺度，不同尺度上分析方法存在一定的差異性。其中大尺度評估方法以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析結(jié)合輸出系數(shù)法分析為主，部分借用GIS方法進(jìn)行空間展示;中尺度主要以GIS結(jié)合區(qū)域地形、土地利用類型、污染源、驅(qū)動(dòng)因子等方法進(jìn)行分析;小尺度主要以GIS結(jié)合“源-匯”分析、農(nóng)戶調(diào)查、室內(nèi)模擬、水文模型等方法進(jìn)行分析。CNKI數(shù)據(jù)庫中此類高被引文獻(xiàn)包括劉欽普［37］、孫鋮等［38］、雷能忠等［23］學(xué)者的研究，Web of Science數(shù)據(jù)庫則以DAAM等［39］、FULTON 等［40］、BUCZKO 等［41］學(xué)者的文獻(xiàn)引用次數(shù)較多。

3 討論

通過上述結(jié)果分析并整理涉及文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，目前中國農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究存在下述問題，并提出相應(yīng)建議供參考。

3.1 長期基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)缺乏

發(fā)達(dá)國家對于基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)的延續(xù)性比較重視，長期觀測數(shù)據(jù)較多。中國由于受項(xiàng)目時(shí)限等因素影響，2001年開始才關(guān)注風(fēng)險(xiǎn)研究問題，且通常對某個(gè)區(qū)域的研究時(shí)限與項(xiàng)目開展時(shí)限一致，一旦項(xiàng)目結(jié)題或沒有資金支撐之后，其觀測往往會(huì)中斷，導(dǎo)致研究成果只能代表某一時(shí)期的研究情況，無法支撐相關(guān)的應(yīng)用和管理。因此應(yīng)加大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)長期監(jiān)測力度，尤其是注重農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)遷移過程的地形、降水等環(huán)境因子的數(shù)據(jù)積累。根據(jù)目前的熱點(diǎn)區(qū)域顯示，中國對于農(nóng)業(yè)面源污染的監(jiān)測還存在較大的空白區(qū)，尤其是劉欽普［37］研究得出陜西省化肥施用風(fēng)險(xiǎn)最高，但筆者發(fā)現(xiàn)該區(qū)域內(nèi)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究文獻(xiàn)成果僅有1篇。吸取已經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重農(nóng)業(yè)面源污染區(qū)域的教訓(xùn)，加大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)監(jiān)測，開展農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估可以提前預(yù)防污染惡化。此外，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估模型的基礎(chǔ)，模型測算、模擬的準(zhǔn)確性需要大量且長期數(shù)據(jù)的支撐。

3.2 機(jī)理研究薄弱

國際上雖然做了大量長時(shí)期的研究，但是對于污染物輸入-轉(zhuǎn)化-匯集過程中污染物狀態(tài)、濃度轉(zhuǎn)化的因素及相互作用的機(jī)理問題解析不清。近年來對于污染物輸移的研究增加，對于土壤理化性質(zhì)差異(土壤顆粒大小、土壤團(tuán)聚體、土壤類型等)與擴(kuò)散之間的關(guān)系產(chǎn)生了部分研究成果，但是由于野外條件的不確定性，大多以實(shí)驗(yàn)室模擬為主，對于實(shí)地治理的指導(dǎo)作用不大，因此急需解決實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果與實(shí)地觀測結(jié)果之間的轉(zhuǎn)化問題，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)面源污染與各因素之間的機(jī)理研究。機(jī)理研究是研究的基礎(chǔ)，目前中國農(nóng)業(yè)面源污染找不到較好的防治辦法，很大原因是因?yàn)闆]有解析清楚污染物轉(zhuǎn)化、遷移與土壤理化性質(zhì)、氣象因子、土地利用方式等之間的關(guān)系。另外模擬一般需要建立在機(jī)理研究基礎(chǔ)之上，因此應(yīng)注重污染物與影響因素之間的影響機(jī)理研究。

3.3 自主開發(fā)模型較少

部分學(xué)者采用AnnGNPS、SWAT等模型進(jìn)行了大量的研究［42-43］，但是模型引入中國直接使用，導(dǎo)致研究結(jié)果與實(shí)際情況存在較大差異，極大地影響了研究成果的質(zhì)量。中國針對農(nóng)業(yè)面源污染自主開發(fā)的模型較少，這些模型相對國際上的模型而言較為簡潔，應(yīng)用比較方便，但是由于考慮的因子不夠全面，模擬模型的使用局限性比較大，而且由于機(jī)理研究較少，導(dǎo)致模型的參數(shù)不具有普適性。因此應(yīng)加強(qiáng)多學(xué)科交叉，鼓勵(lì)自主模型開發(fā)。當(dāng)學(xué)科研究出現(xiàn)瓶頸時(shí)，應(yīng)考慮采用多學(xué)科交叉的方式探索問題的解決方法。中國自主模型開發(fā)偏少與多學(xué)科交叉較少也有一定的關(guān)聯(lián)，往往時(shí)空方面的模型開發(fā)需要數(shù)學(xué)、地理學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)等其他學(xué)科的融入。目前在農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估方面的精準(zhǔn)測算模型研究較少，而這方面的研究結(jié)果往往是決策者最需要的內(nèi)容。同時(shí)根據(jù)目前評估方法使用情況來看，GIS技術(shù)已成為目前學(xué)者比較偏好的方法之一，而且其在不同尺度均能發(fā)揮很好的作用。另外由于GIS二次開發(fā)能力不斷提升，基于GIS平臺(tái)進(jìn)行農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估模型的開發(fā)也是目前及未來的主要發(fā)展趨勢，其對于提升區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)評估的科學(xué)性、結(jié)果可視性、效果可預(yù)測性等都有很好的作用。

3.4 風(fēng)險(xiǎn)程度評估標(biāo)準(zhǔn)不一

部分發(fā)達(dá)國家規(guī)定化肥使用環(huán)境安全上限值為225 kg·hm-2［44］，中國生態(tài)鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)指標(biāo)中規(guī)定為 280 kg·hm-2［45］，但依據(jù)不足，且沒有說明具體測度方法。目前對于農(nóng)業(yè)面源污染負(fù)荷或風(fēng)險(xiǎn)評估也未形成公認(rèn)的指標(biāo)體系，少數(shù)學(xué)者進(jìn)行了這方面的探索，從源頭、過程、匯集等方面設(shè)置了一系列因子進(jìn)行計(jì)算，但是各因子與污染物之間的影響關(guān)系、機(jī)理解析不夠，各因子的風(fēng)險(xiǎn)閾值設(shè)置無數(shù)據(jù)支撐，導(dǎo)致研究成果無法進(jìn)入到實(shí)際應(yīng)用中。因此需要加大參比值、標(biāo)準(zhǔn)值方面的研究。由于長期借鑒國際研究成果，對于中國農(nóng)業(yè)面源污染涉及的評估標(biāo)準(zhǔn)的本地化研究較少，中國地貌、氣候、土壤質(zhì)地、水系、經(jīng)濟(jì)等方面區(qū)域差異非常大，顯然不同區(qū)域用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是非常不科學(xué)的，研究結(jié)果會(huì)對研究區(qū)造成很大的誤判，因此應(yīng)加大地貌、氣候、土壤質(zhì)地、水系、經(jīng)濟(jì)等因素對農(nóng)業(yè)面源污染的影響分析，建立符合區(qū)域?qū)嶋H的評判方法或標(biāo)準(zhǔn)，便于真實(shí)掌握區(qū)域面源污染情況。

4 結(jié)論

通過4個(gè)方面對CNKI和Web of Science這2個(gè)數(shù)據(jù)庫農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估方面的文獻(xiàn)進(jìn)行定量分析。得出以下結(jié)論:

(1)國際和國內(nèi)對于農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)分析的研究分別于20世紀(jì)90年代和2000年以后逐漸成為熱點(diǎn)，且未來此領(lǐng)域的研究成果將持續(xù)增加，根據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)置預(yù)測分析預(yù)計(jì)2019年2個(gè)數(shù)據(jù)庫發(fā)文量均高于2018年。

(2)2個(gè)數(shù)據(jù)庫的研究主題主要圍繞面源污染、風(fēng)險(xiǎn)評估、輸出系數(shù)模型、SWAT等水文模型以及GIS空間分析等方面，由于多學(xué)科交叉方法的研究增多，模型應(yīng)用、GIS技術(shù)手段融入農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究的方法成為主流。目前中國的農(nóng)業(yè)面源污染問題形勢不容樂觀，較多學(xué)者開始反思研究進(jìn)展及研究存在的問題，以便尋找下一步研究的突破口，而農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)研究成為目前公認(rèn)的有利于解決面源污染問題的重要方向。研究主題反映了目前風(fēng)險(xiǎn)研究方面的主要方向，對于未來農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)評估研究和風(fēng)險(xiǎn)防治均有很好的指導(dǎo)作用。

(3)研究區(qū)域熱點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)Web of Science數(shù)據(jù)庫和CNKI數(shù)據(jù)庫發(fā)文量反映出全球及中國分別存在4個(gè)和5個(gè)研究集聚區(qū)，展現(xiàn)了全球不同區(qū)域農(nóng)業(yè)面源污染風(fēng)險(xiǎn)問題研究的科研能力、防治力度和研究熱度等特征。

(4)評估方法分析發(fā)現(xiàn)2個(gè)數(shù)據(jù)庫研究方法類似，總體上在大、中、小尺度上方法選取有一定的側(cè)重，但是GIS分析方法在不同尺度均起到了很好的作用，未來基于GIS平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)評估模型開發(fā)應(yīng)用將促進(jìn)該領(lǐng)域研究。