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(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西藏大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)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(jìn)入到大氣、水體和土壤等環(huán)境介質(zhì)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(biāo)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(guān)注，成為了環(huán)境專業(yè)科研人員的研究熱點(diǎn)[1-3]。

西藏是重要的國家生態(tài)安全屏障和戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備基地，習(xí)總書記多次強(qiáng)調(diào)，保護(hù)好青藏高原生態(tài)就是對(duì)中華民族生存和發(fā)展的最大貢獻(xiàn)。各地區(qū)、各部門對(duì)西藏生態(tài)環(huán)境開展了多次調(diào)研，大力加強(qiáng)西藏生態(tài)環(huán)境的保護(hù)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(biāo)問題。

本論文旨在通過文獻(xiàn)計(jì)量法運(yùn)用Cite Space 6.2.R2軟件對(duì)2006至2022年間知網(wǎng)收錄的西藏地區(qū)重金屬的研究文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，以期為科研人員在該領(lǐng)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(xiàn)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(shí)間節(jié)點(diǎn)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(jì)212篇論文及相關(guān)文獻(xiàn)?？紤]到在該研究領(lǐng)域研究文獻(xiàn)量相對(duì)較少，學(xué)位論文數(shù)量有限且也代表了研究熱點(diǎn)的分布，故并未將其中的學(xué)位論文等文獻(xiàn)進(jìn)行篩除。將以上論文數(shù)據(jù)導(dǎo)入Cite Space 6.2.R2軟件，對(duì)2006至2022年間西藏地區(qū)重金屬研究領(lǐng)域的論文數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵詞、核心作者等信息繪制圖表和相關(guān)分析，對(duì)西藏地區(qū)重金屬研究領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了可視化分析。

1.2 研究方法

文獻(xiàn)計(jì)量法指利用計(jì)算機(jī)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)文獻(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析的方法，是一種利用文獻(xiàn)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行量化分析的研究方法，主要應(yīng)用于評(píng)估學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)與研究熱點(diǎn)、評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)成果質(zhì)量等領(lǐng)域[4]。CiteSpace軟件可對(duì)某一研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行研究前沿和研究熱點(diǎn)的可視化分析，包括機(jī)構(gòu)共引分析、核心作者及相關(guān)作者合作網(wǎng)絡(luò)分析以及研究熱點(diǎn)和研究主題的可視化分析[5]。

2 研究現(xiàn)狀分析

對(duì)西藏地區(qū)重金屬研究領(lǐng)域2006年至2022年的年發(fā)文量趨勢(shì)、主要發(fā)文作者、主要發(fā)文研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行知識(shí)圖譜的分析，探析此領(lǐng)域的受關(guān)注程度、核心作者及主要研究機(jī)構(gòu)。

2.1 發(fā)文量及年度變化趨勢(shì)

通過研究某領(lǐng)域年度發(fā)文量的變化可判斷該領(lǐng)域的研究進(jìn)展和該領(lǐng)域的受關(guān)注程度[6]。分析發(fā)現(xiàn)對(duì)于西藏地區(qū)重金屬關(guān)注整體呈上升趨勢(shì)，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(jì)水平提高及相關(guān)環(huán)境保護(hù)政策實(shí)施，對(duì)于西藏地區(qū)地區(qū)重金屬的研究越來越受到關(guān)注。

由圖1可得出西藏地區(qū)重金屬研究領(lǐng)域在2006年至2010年間每年發(fā)表論文為1～2篇，此期間對(duì)于西藏地區(qū)重金屬的研究處于一個(gè)萌芽狀態(tài)。且其中僅有陳芝蘭[7]在2010年發(fā)表的文獻(xiàn)中通過對(duì)當(dāng)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(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)礦區(qū)土壤各重金屬元素含量均高于對(duì)照土樣和該地區(qū)的土壤背景值。當(dāng)?shù)氐V區(qū)重金屬復(fù)合污染非常嚴(yán)重，主要為銅鉛鋅復(fù)合污染。

圖1 年發(fā)文量及發(fā)文趨勢(shì)圖

2.2 主要研究者分析

利用CiteSpace軟件進(jìn)行作者共現(xiàn)分析圖譜可以識(shí)別出某一研究領(lǐng)域的核心作者及分析相關(guān)作者間的合作關(guān)系[8]。圖2為2006～2022年西藏地區(qū)重金屬研究者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜。圖譜中的節(jié)點(diǎn)大小反映了作者以西藏重金屬為關(guān)鍵詞的發(fā)文數(shù)量。各個(gè)節(jié)點(diǎn)中的連線表明了作者間的合作關(guān)系。圖2中共有297個(gè)節(jié)點(diǎn)，574條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.0131，表明在西藏地區(qū)重金屬研究領(lǐng)域作者間的合作率和聯(lián)系都處于一個(gè)較為良好的狀態(tài)，多數(shù)學(xué)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(luò)

根據(jù)文獻(xiàn)計(jì)量法中普賴斯定律核心作者計(jì)算公式：

N=0.749×(Nmax)1/2

(1)

式(1)中Nmax表示某一領(lǐng)域發(fā)文量的最大數(shù)量[9]，從表1中可得Nmax=14。通過計(jì)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(lǐng)域的核心作者。通過整理分析，目前在西藏重金屬研究領(lǐng)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(lǐng)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(jī)構(gòu)及年度發(fā)文量變化分析

表2為主要發(fā)文機(jī)構(gòu)及發(fā)文總量圖，排名前五發(fā)文機(jī)構(gòu)的是西藏大學(xué)、西藏農(nóng)牧學(xué)院、天津大學(xué)、西藏農(nóng)牧科學(xué)院、中國地質(zhì)大學(xué)，總計(jì)發(fā)文量為135篇，約占總發(fā)文量63%。西藏大學(xué)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(xué)等研究機(jī)構(gòu)在西藏地區(qū)重金屬研究領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)文量呈逐年上升的趨勢(shì)。圖4為西藏地區(qū)重金屬研究機(jī)構(gòu)的知識(shí)圖譜，其中共有178個(gè)節(jié)點(diǎn)，148條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.0094。從整體上來看在西藏重金屬研究領(lǐng)域內(nèi)發(fā)文機(jī)構(gòu)較少，但研究機(jī)構(gòu)合作相對(duì)較多。

表2 主要發(fā)文機(jī)構(gòu)及發(fā)文總量

圖3 主要發(fā)文機(jī)構(gòu)年度發(fā)文量變化趨勢(shì)

圖4 西藏重金屬研究機(jī)構(gòu)圖

3 研究熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

圖5為關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分析圖。西藏地區(qū)重金屬的研究熱點(diǎn)集中在環(huán)境介質(zhì)，出現(xiàn)頻率高的關(guān)鍵詞為土壤、水體環(huán)境如拉薩河、尼洋河、沉積物；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及污染評(píng)價(jià)方面出現(xiàn)頻率高的關(guān)鍵詞為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、污染評(píng)價(jià)、形態(tài)分析、分布特征；研究區(qū)域方面，出現(xiàn)頻率高的關(guān)鍵詞為農(nóng)田土壤、礦區(qū)、拉薩。通過分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)西藏重金屬的研究主要集中在重金屬來源解析、含量測(cè)定及形態(tài)分析。

圖5 關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分析圖

3.2 關(guān)鍵詞聚類分析

圖6為關(guān)鍵詞聚類分析圖，此圖中聚類模塊值Q是評(píng)判聚類的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)。平均輪廓值S是衡量網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)性的指標(biāo)。在圖6中聚類模塊值Q等于0.7488(>0.3)，表明關(guān)鍵詞聚類得到的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較顯著。在此次聚類分析中S等于0.9515(>0.7)，表明關(guān)鍵詞聚類結(jié)果合理，可信度較高[10]。

圖6 關(guān)鍵詞聚類分析圖

聚類網(wǎng)絡(luò)結(jié)果顯示共得到8個(gè)聚類模塊，對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)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(píng)價(jià)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等，主要關(guān)鍵詞是西藏地區(qū)重金屬評(píng)價(jià)、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、影響因素等，表明對(duì)西藏重金屬的研究多集中在環(huán)境評(píng)價(jià)及相應(yīng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(guān)鍵詞是尼洋河、拉薩河等，水體沉積物是其主要研究對(duì)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(guān)鍵詞是冬蟲夏草，魚體等。

3.3 關(guān)鍵詞時(shí)序分析

關(guān)鍵詞時(shí)序分析如圖7所示。

圖7 關(guān)鍵詞時(shí)序圖

關(guān)鍵詞時(shí)序圖可以反映出研究熱點(diǎn)在時(shí)間跨度上的變化趨勢(shì)，展現(xiàn)該領(lǐng)域研究發(fā)展的變化，側(cè)重于構(gòu)建聚類間的相互關(guān)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(kuò)大，涉及多個(gè)聚類模塊與多個(gè)方面。研究范圍集中在受人類活動(dòng)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(zhì)中的重金屬含量同時(shí)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(jìn)一步擴(kuò)大，研究方向更加細(xì)化。2015至2020年間，研究范圍包括對(duì)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(píng)價(jià)及分布特征、土壤重金屬化學(xué)形態(tài)、來源解析及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等。2020至2022年，研究范圍包括污泥的脫水及熱解過程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(fēng)險(xiǎn)等。

4 結(jié)論與建議

4.1 研究結(jié)論

為了解西藏地區(qū)重金屬研究現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，通過文獻(xiàn)計(jì)量方法，利用Cite Space軟件，對(duì)CNKI中2006至2022年間西藏地區(qū)重金屬研究領(lǐng)域的212篇論文進(jìn)行關(guān)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(lǐng)域發(fā)文量整體呈上升趨勢(shì)，核心作者為6名，未形成核心作者群，主要發(fā)文機(jī)構(gòu)為西藏大學(xué)、西藏農(nóng)牧學(xué)院等高校；關(guān)鍵詞的共現(xiàn)、聚類、時(shí)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(cè)定、來源解析、重金屬水平評(píng)價(jià)與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。通過本研究，希望能為西藏重金屬領(lǐng)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(jié)果，對(duì)西藏地區(qū)重金屬研究領(lǐng)域提出幾點(diǎn)建議：

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

2)推進(jìn)西藏地區(qū)高校和研究院所在科研項(xiàng)目上的聯(lián)系與合作，構(gòu)建學(xué)校-科研機(jī)構(gòu)一體化的研究方式。

3)當(dāng)前對(duì)西藏礦區(qū)及周邊重金屬的研究關(guān)注度較低，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦業(yè)開采等活動(dòng)周圍土壤和下游河流水體的監(jiān)測(cè)。