李紅娜，姜凱陽，徐海圣，常志州，吳華山*，朱昌雄*

（1.中國農業(yè)科學院農業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，北京100081；2.浙江大學動物科學學院，杭州310058；3.江蘇省農業(yè)科學院農業(yè)資源與環(huán)境研究所，南京210014）

在過去50 a中，隨著養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模化迅速發(fā)展，我國畜牧業(yè)總產值占比提高了13.3%[1]，至2018年已達到農業(yè)總產值的25.27%；水產養(yǎng)殖產量突破5 000萬t，占全世界水產養(yǎng)殖產量的67%，占全國水產品總產量的75%[2]，目前畜牧業(yè)與漁業(yè)總產值穩(wěn)定在3萬億元以上[2-3]。規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展也帶來嚴重的環(huán)境問題，畜禽養(yǎng)殖每年大約產生38億t的廢棄物，水產養(yǎng)殖向水體中輸入的氮、磷也愈加嚴重，不僅造成了水土環(huán)境污染的日益嚴重，也極大制約了農業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)《第二次全國污染源普查公報》[4]，來自畜禽養(yǎng)殖業(yè)的COD、氨氮、總氮以及總磷等水污染物排放量分別為1 000.53萬、11.09萬、59.63萬t和11.97萬t，來自水產養(yǎng)殖業(yè)的分別為66.60萬、2.23萬、9.91萬t和1.61萬t?？梢?，糞污處理依然存在巨大壓力。目前肥料化還田被認為是處理糞污的最佳方式，但糞肥的施用若超過了土地承載力，就會出現(xiàn)養(yǎng)分降解不完全而發(fā)生厭氧腐解的現(xiàn)象，從而引起土壤組成和性質的改變，導致農作物減產甚至受到毒害[5-6]。畜禽飼料重金屬的違規(guī)添加及飲水污染，導致畜禽體內殘留金屬元素隨糞便排出[7-8]，經堆肥資源化還田后又會對土壤造成污染[9]。此外，我國畜禽糞便的溫室氣體排放量占農業(yè)源溫室排放總量的比例逐步提高，2014年占比達到17.7%[10-11]。而畜禽舍內產生的含硫化合物、氨和揮發(fā)性胺類等惡臭氣體不僅危害牲畜和人體健康，也對周邊空氣、水體、土壤等造成污染[12-14]。由此可見，養(yǎng)殖業(yè)污染控制與治理技術的研發(fā)無論在水污染、土壤污染還是大氣污染領域都具有重要意義。

從20世紀80年代開始，國外學者就開始針對性地研究養(yǎng)殖業(yè)污染控制與治理相關技術，并提出了相應的農業(yè)面源污染控制政策[15-17]。國內自“十五”后才開始重視養(yǎng)殖業(yè)的污染，此前國內畜禽場的宏觀環(huán)境管理水平普遍偏低，有90%的規(guī)?；B(yǎng)殖場未進行環(huán)境影響評價，60%的養(yǎng)殖場未掌握基礎的干濕分離技術[18]。隨著國家政策的大力支持，眾多針對養(yǎng)殖污染控制治理的專項研究陸續(xù)啟動，在技術研發(fā)和工程示范方面取得了一定的成效。但與國外相比，國內污染治理技術體系尚不完善，且缺乏對已有污染治理技術的系統(tǒng)梳理和研究，缺少對技術發(fā)展方向與趨勢的認識，難以對今后的污染治理工作起到指導作用。

文獻計量學是采用數(shù)學、統(tǒng)計學等計量研究方法，研究文獻情報的分布結構、數(shù)量關系、變化規(guī)律和定量管理，進而探討科學技術的某些結構、特征和規(guī)律的一門學科。目前已有學者利用文獻計量學的方法對農業(yè)面源污染及種植業(yè)污染防控技術的研究態(tài)勢進行了分析，對領域內的相關研究進行系統(tǒng)整理并對技術發(fā)展方向進行預測[19-20]?；诖?，本研究旨在利用文獻計量學的分析方法，對近20 a來國內外在生豬、肉（奶）牛、家禽以及水產養(yǎng)殖污染控制4個領域所開展的污染控制治理研究相關文獻進行數(shù)據(jù)梳理，從污染源頭減量、過程控制以及末端資源化利用等多角度對國內外的論文進行分析，理清國內外在該領域的研究現(xiàn)狀，分析研究熱點及發(fā)展趨勢，試圖系統(tǒng)梳理養(yǎng)殖污染控制治理技術體系，為進一步推動我國養(yǎng)殖業(yè)污染治理工作提供參考和依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源及分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究針對養(yǎng)殖業(yè)污染控制及治理技術，利用文獻計量學方法對相關論文進行檢索。文中的中文文獻數(shù)據(jù)來源于中國科學引文數(shù)據(jù)庫（Chinese Science Citation Database，CSCD）；英文文獻數(shù)據(jù)來源于Web of Science核心合集的Science Citation Index Expanded（SCI-E）數(shù)據(jù)庫。檢索時間跨度為1999—2019年，其中2019年僅檢索2019年4月前的文獻數(shù)據(jù)。

1.2 文獻檢索式及檢索詞

本文對養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術的相關文獻分析包括生豬、肉（奶）牛、家禽以及水產養(yǎng)殖4種養(yǎng)殖類型。參照農業(yè)農村部《畜禽糞污資源化利用行動方案》及現(xiàn)階段關于糞污處理技術的常規(guī)劃分，基于養(yǎng)殖污染遷移轉化的路徑，將畜禽養(yǎng)殖污染控制及治理技術的檢索式分為污染源頭減量、過程控制以及末端利用（資源化利用）3個部分，水產養(yǎng)殖污染控制檢索式分為源頭減排技術、達標排放/回用技術兩類。對檢索得到的論文，開展人工專業(yè)篩選，剔除非領域內文獻或分類不恰當?shù)奈墨I，之后再進行相關統(tǒng)計。

1.2.1生豬污染防治技術檢索式與檢索詞

源頭減量技術：

TS=（豬and（糞尿分離or固液分離or干濕分離or三分離or雨污分離or集污池or沉淀池or發(fā)酵床or墊料or飼料優(yōu)化or生態(tài)飼料or飲水器or飲水裝置or干清糞or清糞or豬舍改造or豬圈改造or養(yǎng)殖舍改造or圈舍設計or豬舍升級or漏縫地板or豬舍排污or糞污收集or糞便收集or豬糞收集or生態(tài)飼料or生態(tài)養(yǎng)殖or生態(tài)飼養(yǎng)or生態(tài)養(yǎng)豬）or（豬舍or豬圈or豬and（養(yǎng)殖or飼養(yǎng)or養(yǎng)豬）and環(huán)境）and（節(jié)水or耗水））

過程控制技術：

TS=（豬and（糞or尿or排泄物or廢棄物or污水or廢水）and（水處理or污水治理or污染負荷or無害化or凈化or減排or砷or銅or抗生素or序批式反應器or鈍化or脫氮or除磷or活性污泥or生物膜or穩(wěn)定塘or生態(tài)溝or生態(tài)濕地or生態(tài)凈化or好氧or厭氧or發(fā)酵or微生物菌劑or重金屬or激素））or TS=（豬and（糞or尿or排泄物or廢棄物or污水or廢水））and TS=（"SBR"or"Cu"）

末端利用技術：

TS=（豬and（資源化or種養(yǎng)結合or循化利用or培肥or肥料化or堆肥or堆漚or超高溫堆肥or沼液or沼氣or發(fā)酵菌or農田利用or還田or有機肥）or豬and（糞or排泄物or廢棄物）and（資源綜合利用or循環(huán)綜合利用or資源利用or循環(huán)利用or復用or回用））

1.2.2 家禽污染防治技術檢索式與檢索詞

源頭減量技術：

TS=（（禽or雞or鴨or鵝or鴿or鵪鶉）and（高架or高床or高棚or網床or網上near/5養(yǎng)or旱養(yǎng)or發(fā)酵床or飼料near優(yōu)化or生態(tài)飼料or生態(tài)飼養(yǎng)or生態(tài)養(yǎng)殖or飲水器or飲水裝置or（禽糞or雞糞or鴨糞or鵝糞or鴿糞or鵪鶉糞）near收集））not TI=（豬or牛or羊）

過程控制技術：

TS=（（禽or雞or鴨or鵝or鴿or鵪鶉）and（糞or尿液or排泄物or廢棄物or污水or廢水）and（水處理or污水治理or污染負荷or無害化or凈化or減排or重金屬or砷or抗生素or激素or鈍化or養(yǎng)殖池塘or生態(tài)溝or沉淀池or污泥床or人工濕地or生態(tài)濕地or生物凈化or好氧or厭氧or發(fā)酵））not TI=（豬or牛or羊）

末端利用技術：

TS=（（禽or雞or鴨or鵝or鴿or鵪鶉）and（資源化or種養(yǎng)結合or循環(huán)利用or（糞or尿or排泄物or廢棄物）and（烘干or干燥）or培肥or堆肥or堆漚or肥料化or超高溫堆肥or發(fā)酵菌or農田利用or還田or有機肥）or（禽or雞or鴨or鵝or鴿or鵪鶉）and（糞or排泄物or廢棄物）and（資源綜合利用or循環(huán)綜合利用or資源利用or循環(huán)利用or復用or回用））not TI=（豬or牛or羊）

1.2.3 肉（奶）牛污染防治技術檢索式與檢索詞

源頭減量技術：

TS=（牛and（糞尿分離or固液分離or干濕分離or三分離or雨污分離or集污池or發(fā)酵床or墊料or飼料near優(yōu)化or生態(tài)near飼料or飲水器or飲水裝置or干清糞or清糞or圈舍改造or養(yǎng)殖舍改造or畜舍改造or圈舍設計or圈舍升級or牛舍改造or牛舍設計or牛舍升級or糞污收集or糞便收集or牛糞收集））

過程控制技術：

（TS=（牛and（牛糞or糞污or糞便or糞尿or尿液or牛尿or排泄物or廢棄物or污水or廢水）and（水處理or污水治理or糞污處理or污染負荷or無害化or凈化or減排or砷or抗生素or鈍化or脫氮or除磷or活性污泥or沉淀池or生物膜or穩(wěn)定塘or生態(tài)溝or生態(tài)濕地or生態(tài)凈化or生物濾池or好氧or厭氧or發(fā)酵or微生物菌劑or重金屬or激素））or TS=（牛and（糞or尿or排泄物or廢棄物or污水or廢水））and TS="SBR"）not TS=（牛頓or牛津）

末端利用技術：

TS=（牛and（資源化or種養(yǎng)結合or循化利用or培肥or肥料化or堆肥or堆漚or超高溫堆肥or沼液or沼氣or發(fā)酵菌or農田利用or還田or農田灌溉or有機肥）or牛and（糞or排泄物or廢棄物）and（資源綜合利用or循環(huán)綜合利用or資源利用or循環(huán)利用or復用or回用））

1.2.4 水產（淡水）養(yǎng)殖污染防治技術檢索式與檢索詞

源頭減排技術：

TS=（（（水產or魚or蝦or蟹or漁業(yè)and養(yǎng)殖）and（環(huán)保型飼料or環(huán)保飼料or環(huán)保型水產飼料or精準投喂or底排污or生態(tài)浮床or微生態(tài)制劑or生物膜or生物絮團or生物絮凝or魚菜共生or多營養(yǎng)級or多營養(yǎng)層次or綜合養(yǎng)殖or復合養(yǎng)殖or生態(tài)養(yǎng)殖or循環(huán)水養(yǎng)殖or循環(huán)流水養(yǎng)殖or集裝箱養(yǎng)殖or耦合養(yǎng)殖））not海or（水產or魚or蝦or蟹or漁業(yè)and養(yǎng)殖）and（稻漁綜合種養(yǎng)or稻田綜合種養(yǎng)or水稻綜合種養(yǎng)））or TS=（（鱉or甲魚or蛙or鰍or鱔or（淡水or池塘）and養(yǎng)殖）and（環(huán)保型飼料or環(huán)保飼料or環(huán)保型水產飼料or精準投喂or底排污or生態(tài)浮床or微生態(tài)制劑or生物膜or生物絮團or生物絮凝or魚菜共生or多營養(yǎng)級or多營養(yǎng)層次or綜合養(yǎng)殖or復合養(yǎng)殖or生態(tài)養(yǎng)殖or循環(huán)水養(yǎng)殖or循環(huán)流水養(yǎng)殖or集裝箱養(yǎng)殖or稻漁綜合種養(yǎng)or稻田綜合種養(yǎng)or水稻綜合種養(yǎng)or耦合養(yǎng)殖）or（稻魚or稻蟹or稻蝦or稻蛙or稻鰍）and（共生or連作or共作or輪作or綜合種養(yǎng)））

達標排放/回用技術：

TS=（（水產or魚or蝦or蟹or鱉or蛙or鰍or鱔or（漁業(yè)or淡水or池塘）and養(yǎng)殖）and（（養(yǎng)殖and（水處理or污水治理or水and（凈化or原位修復or資源化or脫氮or除磷）））or穩(wěn)定塘or生態(tài)溝or人工濕地or生態(tài)濕地or生態(tài)濾床or沉淀池or曝氣濾池or生物濾池or（底棲動物or螺or蚌）and凈化or過濾壩））

1.3 信息分析方法

1.3.1 文獻計量學方法

（1）文獻調研法：在廣泛收集、深入閱讀并分析相關文獻的基礎上，把握當前研究的主題、理論和方法，從CSCD、SCI-E數(shù)據(jù)庫中查閱以“生豬污染”“家禽污染”“肉（奶）牛污染”“水產污染”為主題的研究論文。

（2）社會網絡分析法：社會網絡分析法主要是運用網絡具有相關性的聯(lián)系分析網絡的屬性結構，研究數(shù)據(jù)之間的關系，從而反映和測量個人、團體、組織以及其他信息或知識處理實體之間的關系和交互行為[21]，其特征之一是對分析進行可視化的補充。

（3）聚類分析法：聚類分析是物以類聚的一種統(tǒng)計分析方法，根據(jù)一批樣品的多個觀測指標，具體找出一些能夠度量樣品或指標之間相似程度的統(tǒng)計量，以這些統(tǒng)計量為劃分類型的依據(jù)，將相似程度較大的樣品（指標）分別進行聚合，直到把所有的樣品（指標）聚合完畢[22]。

1.3.2 分析可視化方法

本文利用社會網絡分析工具Gephi 0.9.2開展聚類分析，采用高頻關鍵詞通過共現(xiàn)分析聚類的方法描述領域研究熱點情況。將1999—2019年劃分為1999—2003、2004—2008、2009—2013、2014至今4個年度發(fā)展階段，通過各技術應用方向文獻包含的高頻關鍵詞出現(xiàn)的頻次，分析各個階段研究關注度及其演變過程。

2 檢索數(shù)據(jù)分析

2.1 論文數(shù)量分析

2.1.1 國內外論文分布情況

國內文獻包括CSCD文獻和第一單位為中國機構的SCI-E文獻，國外文獻指SCI-E文獻中第一單位為非中國機構的文獻。由圖1可知，養(yǎng)殖業(yè)污染控制與治理技術國內外近20 a共發(fā)表文獻24 391篇，其中國內文獻共有7 507篇，國外文獻共有16 884篇，國內發(fā)文量占發(fā)文總量的30.78%。

從4種養(yǎng)殖類型看，生豬污染防治技術國內發(fā)文量最高，為3 353篇，占該類型國內文獻總量的44.66%；而肉（奶）牛污染防治技術國外發(fā)文量最高，為7 004篇，占該類型國外文獻總量的41.48%；水產（淡水）養(yǎng)殖污染防治技術國內、國外文獻量均為4種類型中最少，國內外文獻量占比均不足1/5。對比4種養(yǎng)殖類型國內外發(fā)文數(shù)量，生豬、家禽、水產（淡水）3種養(yǎng)殖污染控制技術的國外文獻量為國內文獻量的1.5～2倍，差異相對較小；而肉（奶）牛污染防治技術則是國外文獻量遠高于國內，國外文獻量為國內文獻量的4.19倍。

2.1.2 各類型發(fā)文數(shù)量及趨勢

國外在20世紀70—80年代便已開始通過制定法律法規(guī)解決養(yǎng)殖污染的問題，相關領域的研究起步較早，技術體系也更加完善[23-24]。在1999年，國外總文獻量已超過300篇，在2002年以前，文獻量都呈緩慢增長趨勢，于2004年達到第一個發(fā)文峰值；之后隨著各國對養(yǎng)殖業(yè)污染關注度的逐漸增加，發(fā)文量也在加快增長，其中關于肉（奶）牛發(fā)文量最多，發(fā)文增速也較快，水產（淡水）的增速排名第二，而生豬污染防治技術、家禽污染防治技術的發(fā)文增速相對較慢，至2016年總發(fā)文量達到高峰，超過1 500篇；但2016年后，關于4種養(yǎng)殖類型的文獻量整體下降，可能是受全球經濟危機及禽流感疫情影響，養(yǎng)殖行業(yè)市場低迷，使養(yǎng)殖污染領域關注度降低；2017年后，各養(yǎng)殖類型發(fā)文量又有所回升（圖2）。

國內發(fā)文在2001年之前增長較為緩慢；隨著“十五”計劃國家提出控制規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)污染的政策，各養(yǎng)殖類型發(fā)文量都有顯著提高，但總體發(fā)文量遠低于國外，其主要原因是國內在該領域研究剛起步，國家缺乏相應的政策支持和技術方向指導；2006年國家在《全國生態(tài)保護“十一五”規(guī)劃》中明確我國需進一步制定、完善畜禽養(yǎng)殖和水產養(yǎng)殖環(huán)境保護相關標準和技術規(guī)范，加快推進規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場的技術改進與污染治理，隨后，生態(tài)環(huán)境部啟動集約化畜禽養(yǎng)殖污染防治專項資金申報；隨著國家政策的傾斜和眾多專項的啟動，2007年后該領域文獻量增長逐漸加快，其中針對生豬的發(fā)文量增速最快，并于2014年達到一個高峰，之后隨著治理技術的成熟，加之養(yǎng)殖行業(yè)低迷，各領域發(fā)文量有所下降，尤其是關于水產和生豬的發(fā)文量下降顯著，這一點與國際趨勢基本相同；國家在“十二五”期間又先后出臺了《大氣污染防治行動計劃》和《水污染防治行動計劃》，社會對環(huán)境污染問題的關注度也在持續(xù)上升，故2016年之后，發(fā)文量又呈逐漸增多的趨勢，其中針對生豬發(fā)文量的增長最為明顯，與其他3種養(yǎng)殖類型發(fā)文量之間的差距也呈逐漸增大的趨勢。

2.1.3 各養(yǎng)殖類型發(fā)文占比情況

圖3是近20 a 4種養(yǎng)殖類型污染控制與處理技術研究的國內外文獻發(fā)文占比的演變情況。在1999年，國內文獻中水產（淡水）貢獻最高，達46.67%，可能是由于國內在“十五”前未曾明確提出農業(yè)面源污染的問題，僅有對海洋環(huán)境及國內重點流域污染控制的相關政策；“十五”期間，國家明確提出“推廣畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便綜合利用和處理技術，鼓勵建設養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)緊密結合的生態(tài)工程”的政策，豬、牛、禽3個領域的發(fā)文占比顯著提升，其中關于生豬的文獻量在2001年后一直保持貢獻度的第1位。水產（淡水）養(yǎng)殖污染防治技術在2001年后的發(fā)文占比呈現(xiàn)下降趨勢，直至2007年達到相對穩(wěn)定，但發(fā)文量一直處于所有養(yǎng)殖類型中的最末位。

國外關于4種養(yǎng)殖類型的發(fā)文比例整體變化較小，除了在2001年時生豬以36.13%的貢獻度曾短暫反超肉（奶）牛35.62%的貢獻度外，近20 a來一直以肉（奶）牛污染防治技術貢獻度最大，生豬、家禽和水產（淡水）養(yǎng)殖污染防治技術的順序依此減少。從整體趨勢看，近20 a生豬的發(fā)文比例在逐年緩慢降低，而水產（淡水）的發(fā)文比例呈現(xiàn)出逐年緩慢增加的趨勢。

2.2 養(yǎng)殖污染防治技術發(fā)展歷程分析

2.2.1 養(yǎng)殖污染防治技術國內外研究關注度演變

（1）生豬

圖4為生豬污染防治技術國內外研究關注度演變情況。從整體看，國內外關于污染源頭減量技術得到的研究關注度均為最低，國內研究的各年段占比均不足10%，國外研究的各年段占比均不足20%。過程控制技術和廢棄物資源化利用技術得到的研究關注度相對較高，國內外研究的各年段占比均在50%左右。

從研究關注度演變看，國內研究的污染源頭減量技術在1999—2003年得到較高的關注，之后熱度有所下降，在2014年至今熱度有所回升，而國際學者對廢棄物資源化利用技術的研究熱情逐年段增高，從1999—2003年的45.21%上升到2014至今的52.7%。

（2）家禽

圖5為家禽污染防治技術國內外研究關注度演變情況。從整體看，國內外污染源頭減量技術得到的研究關注度均最低，其中國內各年段占比在5%左右，而國外占比均不足25%；國內過程控制技術和廢棄物資源化利用技術得到的研究關注度相對較高，各年段占比均在50%左右；國外廢棄物資源化利用技術得到的研究關注度最高，各年段占比均在50%左右。

從研究關注度演變看，國內污染源頭減量技術和廢棄物資源化利用技術雖有升有降，但在4個年段受到的關注度整體上呈上升趨勢；過程控制技術則相反，在4個年段得到的關注度整體上呈下降趨勢。國外污染源頭減量技術在1999—2003年得到相對較高的關注，之后整體上呈現(xiàn)逐年段遞減的趨勢；過程控制技術在2004—2008年得到國外學者的關注度最低，之后呈逐年段遞增趨勢；廢棄物資源化利用技術在2004—2008年得到的關注度最高，之后有所下降。

（3）肉（奶）牛

圖6為肉（奶）牛污染防治技術國內外研究關注度演變情況。從整體看，污染源頭控制技術的研究關注度最低，國內各年段占比均不足10%，國外各年段占比均在10%～15%之間。國內外廢棄物資源化利用技術的研究關注度均為最高，各年段占比均超過50%。過程控制技術的研究關注度介于污染源頭減量技術和廢棄物資源化利用技術之間。

國內文獻污染源頭減量技術各年段研究熱度較低且波動不明顯；過程控制技術整體呈逐年段遞減趨勢，而廢棄物資源化利用技術則呈現(xiàn)逐年段遞增趨勢。國外源頭減量技術的研究熱度整體上呈現(xiàn)逐年段上升的趨勢；過程控制技術在2004—2008年受到國外學者的關注度最高，之后有所下降；廢棄物資源化利用技術在2004—2008年受到的關注度相對較低，在2009—2013年受到的關注度最高。

（4）水產（淡水）養(yǎng)殖

圖7為水產（淡水）養(yǎng)殖污染防治技術國內外研究關注度演變情況。從整體看，國內源頭減量技術的研究關注度相對較低，各年段占比基本在50%以內；而國外的源頭減量技術得到的研究關注度遠高于達標排放/回用技術，各年段占比均超過60%。

從研究關注度演變看，國內源頭減量技術在2008年之前熱度較低，隨后熱度呈逐年段上升，2014年至今熱度反超達標排放/回用技術；國外源頭減量技術一直呈逐年段遞增趨勢，對應地，達標排放/回用技術呈逐年段遞減趨勢。

2.2.2 養(yǎng)殖污染防治技術高頻關鍵詞演變

本部分將1999年至今分為4個時間段，對每個時間段內發(fā)表的目標領域文獻相應關鍵詞進行清洗、整理，獲取每個時間段目標領域中中英文文獻的高頻關鍵詞，根據(jù)關鍵詞出現(xiàn)頻次進行排序，選擇4個時間段中出現(xiàn)總頻次最高的6個中文關鍵詞和6個英文關鍵詞繪制折線圖（圖8和圖9）。

由圖8可看出，中文高頻關鍵詞中出現(xiàn)頻次最高的分別為堆肥、豬糞、有機物料、畜禽糞便、重金屬和沼液。由于國家“十五”至“十三五”期間，始終對畜禽廢棄物資源化利用有較高的重視，在前6的高頻關鍵詞中，除重金屬外都與廢棄物的資源化利用有密切關系；其中堆肥和豬糞在4個時間段出現(xiàn)的頻次始終保持第一和第二，尤其是堆肥獲得了領域內極高的關注度，并在2009—2013年間出現(xiàn)頻次高峰，雖然其頻次近年來有所下降，但仍然顯著高于其他關鍵詞。此外，前6的高頻關鍵詞幾乎全部與土壤污染及廢棄物還田利用相關，也說明國內研究者在養(yǎng)殖業(yè)對土壤的污染以及種養(yǎng)結合的可持續(xù)農業(yè)方面重視程度更高。2014年后，除堆肥外其他關鍵詞頻次都呈上升趨勢，重金屬在2014年至今的頻次提升最快，而沼液的出現(xiàn)頻次在1999—2008年較低，但在2008年后顯著提高，故重金屬和沼液可能成為今后被持續(xù)關注的研究熱點。

由圖9可看出，英文文獻高頻關鍵詞中出現(xiàn)頻次最高的分別為沼氣（Biogas）、厭氧消化（Anaerobic digestion）、糞肥（Manure）、堆肥（Compost）、豬場廢水（Swine wastewater）和氨（Ammonia）。出現(xiàn)頻次排名前4的沼氣、厭氧消化、糞肥、堆肥均與廢棄物的資源化利用有關，與前文中廢棄物資源化利用領域關注度高度相符；其中前兩名的沼氣和厭氧消化在1999—2008年頻次較低，但2009年后頻次迅速提高，2014年后已遠高于其他關鍵詞，糞肥在2009年之前一直是出現(xiàn)頻次最高的關鍵詞，但近年來提升速度有所下降；此外，沼氣和厭氧消化與廢棄物的能源化、無害化利用關系更密切，可見近年來國外在養(yǎng)殖業(yè)污染領域的關注熱點正在向廢棄物能源化利用方向轉移。在2009年以前氨的出現(xiàn)頻次排名第二，但2009年后，其出現(xiàn)頻次增加不明顯，結合前文對關注度的分析，說明與氨相關的水產養(yǎng)殖領域自2009年后在國外的關注度有所下降。

2.2.3 養(yǎng)殖污染防治技術發(fā)展歷程總結

本部分利用高頻關鍵詞通過共現(xiàn)分析聚類的方法描述領域研究熱點，并在時間尺度上將聚類產生的熱點方向加以分析，以對近20 a國內外養(yǎng)殖污染防治技術的發(fā)展歷程進行總結。

（1）畜禽養(yǎng)殖污染防治技術發(fā)展歷程

結合前文對發(fā)文量及高頻關鍵詞的分析以及相關文獻，本文對國內外近20 a主要污染類型及核心問題進行分析，通過分析聚類探討國內近20 a的研究熱點變化?！笆晃濉敝皣鴥瑞B(yǎng)殖業(yè)污染的首要因素為養(yǎng)殖廢水和氮磷污染[24-25]，國外除養(yǎng)殖廢水、氮磷污染外還關注硝酸鹽以及臭氣污染[26]，“十一五”之后國內的水質污染、重金屬、抗生素以及溫室氣體的污染問題逐漸凸顯[10，27-31]，畜禽糞污資源化利用始終是近20 a來我國面臨的核心問題[32]，而養(yǎng)殖臭氣的問題為貫穿國外近20 a科學研究的主要問題[33]。

在源頭減量環(huán)節(jié)，以微生物菌劑、發(fā)酵床和光合細菌為主；在過程控制領域，21世紀初期國內較為關注畜舍通風，“十一五”后關注點則集中在人工濕地以及生物修復；在廢棄物資源化利用領域則始終關注堆肥和厭氧發(fā)酵。

國外在近20 a中各領域的研究熱點變動較大。在源頭減量領域總體對微生物的關注度始終較高，此外在“十一五”期間國外較為關注固液分離、酶活性等，“十一五”以后生物炭成為國外在該領域新的熱點；在過程控制領域國外始終較為關注污水處理方面的技術，21世紀初期的人工濕地、序批式活性污泥法等技術是國外研究的熱點，“十一五”到“十二五”期間研究熱點轉移至升流式厭氧污泥床、脫氮、反滲透等技術，近年來微生物降解成為該領域新的研究熱點；在廢棄物資源化利用領域，國外對有機肥、堆肥、蚯蚓的研究熱度一直較高，此外21世紀初期國外的研究熱點還包括沼氣，在“十一五”到“十二五”期間對活性污泥、水解酸化污水利用技術有較高關注，近年來清潔能源的關注度也有所提升。

結合國內各領域的關注度分布情況以及關鍵詞演變，分析國內外畜禽污染防治技術發(fā)展歷程。從整體看，近20 a國內外研究重點始終在廢棄物資源化利用環(huán)節(jié)。與之相比，國外關注點相對全面。在21世紀初期，除有機肥外，國外增加了對蚯蚓生物修復和能源化利用的研究，對臭氣處理和污水處理領域的研究也有較高關注；“十一五”到“十二五”期間，國外對臭氣及溫室氣體的研究熱度依舊保持，國內外對水污染及污水處理方面的研究熱度都有所增加，但國內的研究相對落后；在“十三五”期間，國外在廢棄物資源化利用領域的研究開始重視清潔能源，而國內對沼液、重金屬的研究熱度相對上升。

（2）水產（淡水）養(yǎng)殖污染防治技術發(fā)展歷程

水產養(yǎng)殖污染面臨的核心問題在國內外區(qū)別較小，主要在養(yǎng)殖水質以及水質對產量的影響、養(yǎng)殖廢水的污染以及廢水的回用問題。

聚類結果顯示，在源頭減量環(huán)節(jié)，國內在21世紀初期較關注綜合養(yǎng)殖，在“十一五”到“十二五”期間，研究重點轉移到循環(huán)水養(yǎng)殖和微生物制劑上，近年魚菜共生等一類新型的復合耕作體系成為新的研究熱點；國外在早期較為關注水培技術，“十一五”到“十二五”期間同樣轉移關注點開始研究循環(huán)水養(yǎng)殖，近年出現(xiàn)的生物絮團技術成為國際較為熱門的研究方向。在達標排放/回用技術領域，國內外對人工濕地技術關注度均較高，但國內的研究起步相對較晚；此外生態(tài)塘成為國內近年來新的研究熱點，而生物過濾則是國外新的研究重點。

3 研究趨勢預測

結合前文國內外各領域發(fā)文量、發(fā)文趨勢、關注度演變、高頻關鍵詞以及共現(xiàn)分析聚類得到的領域內研究熱點，對國內外養(yǎng)殖污染控制與治理技術未來的研究趨勢進行預測，并結合分析內容對當前研究重點提出建議，為養(yǎng)殖污染控制和治理研究提供參考。

近20 a來，在畜禽養(yǎng)殖污染控制與治理領域，國內外都呈現(xiàn)出對廢棄物資源化利用研究熱度最高、污染源頭減量領域研究熱度最低的格局。Zerizghi等[32]從生態(tài)、社會價值及經濟多層面對現(xiàn)階段畜禽廢棄物資源化利用的必要性進行了分析，這也與我國自“十五”以來始終強調畜禽廢棄物資源化利用的國家政策相符，因此未來一段時間內在畜禽養(yǎng)殖污染領域，對廢棄物資源化利用的研究將始終占據(jù)較大的比重。但同一領域內國內外的關注點較為不同，從高頻關鍵詞的分析可知，國內文獻對堆肥的研究熱度遠高于其他方向，而國外文獻則更關注沼氣和厭氧消化技術，這一定程度上代表了國內外的研究熱點。2015年我國可收集的畜禽糞便干物質約為1.35億t，具有510.13億m3的沼氣開發(fā)潛力[34]，在“十一五”之前，我國的沼氣發(fā)酵技術尚不完善，而根據(jù)陳利洪等[34]的研究，我國現(xiàn)已進入沼氣發(fā)酵技術相對完善且廢棄物處理多元化的階段，因此我國可以在堆肥、有機肥等廢棄物還田利用模式的研究基礎上，進一步拓展對包括沼氣在內的清潔能源的研究，在更好地完善養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術體系的同時，也可以為工業(yè)、能源等領域的減排分擔壓力。

國內外對過程控制技術的研究熱度基本一致，關注度比例大體維持在30%～40%，這一關注比例在近20 a內基本保持不變。國內外在該領域熱度較高的研究大部分圍繞污水處理開展，但從中文文獻量也能看出，國內研究起步相對較晚，技術成熟度與國外相比也較低。孟祥海[35]的研究表明，至“十二五”之前，我國的水土環(huán)境超載已成為各地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展面臨的首要制約因素，而根據(jù)高頻關鍵詞分析結果，我國在水污染治理領域的關注度卻遠不及土壤污染領域。因此我國在未來一段時間應更加重視污水處理技術的研究，借鑒國外在相關領域的技術積累，進一步完善國內的養(yǎng)殖污水治理體系。此外國內對生物修復的研究、國內外對重金屬和抗生素的研究熱度也正在提高，在未來這些方向可能會成為領域內新的研究熱點。

國內外在污染源頭減量環(huán)節(jié)的關注度一直較少，尤其國內在此領域的關注度比例幾乎一直在10%左右，而國外在此技術環(huán)節(jié)的關注度維持在20%左右。在該環(huán)節(jié)國內的研究基本圍繞微生物發(fā)酵展開，國外的研究方向較多，生物炭和生物菌劑的運用在近年的熱度較高。此外畜禽養(yǎng)殖的臭氣問題及溫室氣體一直在國外受到較多的關注，而國內隨著近年來社會對大氣污染問題的關注，畜禽養(yǎng)殖溫室氣體的關注度也在提高。根據(jù)聯(lián)合國糧農組織在2006年發(fā)布的報告，畜牧業(yè)溫室氣體排放量占人類活動溫室氣體排放總量的18%，畜牧業(yè)已成為造成全球氣候變化的重要威脅[36]。國內對溫室氣體的研究雖然熱度正在提高，但仍較為冷門，未來一段時間內該方向的研究可能會持續(xù)增多，與國際研究方向趨同。

對發(fā)文量的分析可知，水產養(yǎng)殖污染控制與治理領域國內外研究都相對較少。國內在2013年之前更注重于源頭減量技術的研究，近年來對源頭減量技術的研究有所下降；而國外則始終更注重達標排放/回用技術的研究，其中循環(huán)水養(yǎng)殖、人工濕地是國內外較為持續(xù)關注的方向。此外，由于魚菜共生技術可以同時解決養(yǎng)殖污染和城市蔬菜種植用地緊缺的問題[37]，近年來該方向中文文獻逐步增加，說明其正逐漸成為國內新的研究熱點。國外在生物絮團方向的研究已有一定突破，該技術可以有效節(jié)約養(yǎng)殖資源且減少污染，在國外的一些大型水產養(yǎng)殖場已開始應用[38-39]，而在國內的研究還較少，因此也是未來有望發(fā)展提高的方向。

4 結論

（1）養(yǎng)殖業(yè)污染控制與治理技術國內外近20 a共發(fā)表文獻24 391篇，其中國內（含發(fā)文第一單位為國內機構）發(fā)文量占總量的30.78%；根據(jù)養(yǎng)殖類型區(qū)分，國內關于生豬污染防治技術的發(fā)文量最高，占該領域國內文獻總量的44.66%；而國外關于肉（奶）牛污染防治技術的發(fā)文量最高，占該領域國外文獻總量的41.48%；有關水產（淡水）養(yǎng)殖污染控制的國內外文獻量占比均不足1/5?？傮w來看，國外在養(yǎng)殖業(yè)污染防治領域的研究起步較早，在2002年以前，文獻量都呈緩慢增長趨勢，于2004年達到第一個發(fā)文峰值；國內發(fā)文在2001年之前增長較為緩慢，之后受政策和項目資助的影響各領域發(fā)文量都有顯著提高，但總體發(fā)文量遠低于國外，其中生豬污染控制領域發(fā)文量增速最為明顯。

（2）畜禽養(yǎng)殖污染治理技術方面，國內外對于污染源頭減量環(huán)節(jié)普遍關注度較低，國內研究比例只有國外的一半；國內外研究主要集中在過程控制和末端資源化方面，但近年來源頭減量和末端資源化的研究有所增加。在源頭減量方面，國內的研究基本圍繞微生物發(fā)酵展開，而國外對臭氣和溫室氣體始終保持較高的關注度；在過程控制方面，國內外大部分研究圍繞養(yǎng)殖污水處理的設備、工藝或工程開展，抗生素和重金屬削減技術也逐漸成為新的熱點；在廢棄物資源化方面，國內外文獻研究熱度均最高，其中國內對堆肥的關注度較高，國外則更重視沼氣和厭氧消化技術。在水產養(yǎng)殖污染治理技術方面，國內外的關注熱度均遠低于畜禽養(yǎng)殖，其中國內偏重于源頭減量的研究，而國外更加注重達標排放/回用的相關技術研究。

（3）根據(jù)文獻分析結果，我國在保持目前對廢棄物資源化利用為主要關注點的基礎上，可以進一步加大“源頭減量”技術及工藝的研究，拓展廢棄物多元化處理的模式，關注對清潔能源的開發(fā)與利用。此外，隨著社會對大氣污染與水污染的逐漸重視，國內對污水處理技術和溫室氣體減排等方面的研究有待進一步深入，夯實基礎性理論突破和致污機制研究，形成更加立體的養(yǎng)殖業(yè)污染控制與治理技術體系。