隨著土壤長期以來實施“高投入、高產(chǎn)出”的粗放型發(fā)展模式，農(nóng)業(yè)作物高產(chǎn)量的背后隱藏的是土地資源的高消耗和環(huán)境的高污染。本文通過文獻計量學的分析方法對土壤污染防治領域的研究現(xiàn)狀進行分析，為土壤污染防治問題的深入研究提供一定的參考。

                                                                                                               來源：農(nóng)業(yè)知庫/中國農(nóng)科院信息所

土壤污染防治研究

近年來，“鎘大米”、“血鉛超標”等事件進入了公眾的視野，使人們越來越重視土壤污染問題，人們迫切希望土壤污染問題能夠得到有效的改善。

隨著人類工業(yè)化的深入發(fā)展，土壤的生態(tài)環(huán)境正處于不斷惡化的過程，而作為解決糧食問題的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地也同樣面臨著污染危機，隨著土壤長期以來實施“高投入、高產(chǎn)出”的粗放型發(fā)展模式，農(nóng)業(yè)作物高產(chǎn)量的背后隱藏的是土地資源的高消耗和環(huán)境的高污染，農(nóng)藥、化肥等農(nóng)業(yè)投入品的過度使用以及對農(nóng)業(yè)廢棄物的不合理處置，故而引發(fā)了水污染、大氣污染、固廢棄物污染、土壤的污染等等，影響著農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，威脅著人們的身體健康。

本文通過文獻計量學的分析方法對土壤污染防治領域的研究現(xiàn)狀進行分析，為土壤污染防治問題的深入研究提供一定的參考。

國際土壤污染防治研究現(xiàn)狀分析

01.國際論文數(shù)量變化及類型分析

在此次統(tǒng)計范圍內(nèi)，據(jù)檢索結果，WOS核心合集數(shù)據(jù)庫共收錄了土壤污染防治方面的文獻共9323篇（類型分布見圖1），從2012年到 2016年，論文的數(shù)量呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的趨勢（見圖2），文獻量總體的變化說明在國際上，學術界對土壤污染防治領域給予高度關注，并開展了大量研究工作。

圖1 土壤污染防治方面的文獻類型分布

 圖2土壤污染防治相關研究歷年發(fā)文趨勢（2012-2016）

02.重點國家分析

根據(jù)WOS檢索結果，全世界共有144國家或地區(qū)發(fā)表了土壤污染防治領域相關文獻。其中論文數(shù)量排名在前TOP 10的國家（詳見表1）共發(fā)表了5760篇文獻，占總量的63.25%。我國在論文數(shù)量上占有絕對的優(yōu)勢，2012年—2016年共發(fā)表論文2410篇，位居榜首。

表1 論文數(shù)量排名前10位的國家（2012-2016年）發(fā)文情況

03.國際高發(fā)文期刊分析

根據(jù)檢索結果，全球共有736種期刊發(fā)表了土壤污染防治領域的相關論文，該領域內(nèi)發(fā)文量居前10位的期刊如下（表2）。這10種期刊的總發(fā)文量為1157篇，占總量比例為26.25%，平均影響因子3.485。其中，荷蘭占據(jù)4席，美國占據(jù)3席，英國占據(jù)2席，德國占據(jù)1席。并且，影響因子前三名也均屬荷蘭。發(fā)文最多的期刊是德國的《ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH》，影響因子最高的期刊是荷蘭的《ENVIRONMENTAL MONITORING AND ASSESSMENT》。由此可見，在土壤污染防治相關領域中，荷蘭期刊已達較高的學術水平。

表2 世界土壤污染防治論文高發(fā)文期刊top 10

04.國際重要機構分析

全球共有5420家科研機構或單位發(fā)表了土壤污染防治領域的文獻，發(fā)文量位居前10名的機構或單位以科研機構或者大學為主（見圖3），共發(fā)表1873篇文獻，占該領域發(fā)文總量的20.56%。這10家機構中，中國機構和美國機構數(shù)量最多，各有3個，法國的機構有2個，西班牙和印度機構各有1個。其中中國科學院是發(fā)文數(shù)最多的機構。

圖3 全球土壤污染防治發(fā)文量位居前10位的機構發(fā)文情況（2012-2016年）

05.基于VOSviewer的土壤污染防治研究熱點分析——WOS數(shù)據(jù)

將web of science 上檢索到的9323條英文數(shù)據(jù)導入VOSviewer，共分析了491個關鍵詞，得出的高頻關鍵詞見表3。據(jù)統(tǒng)計，soil（土壤），heavy-metals（重金屬），出現(xiàn)頻次最高，可見重金屬的污染防治一直是領域的關注重點。degradation（退化）排名第四，反映出近5年來土壤退化問題備受關注。此外，植物修復和微生物修復也是近來的研究熱點。

表3 土壤污染防治領域外文關鍵詞出現(xiàn)頻次信息（TOP 20）

關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜和熱點圖分別見圖4和圖5，可以發(fā)現(xiàn)該領域研究熱點集中于面源污染（water，nonpoint-source pollution）、重金屬防治（heavy-metals）、生物修復（biodegradation，bioremediation）、植物修復（plants，phytoremediation）、微生物修復（bacterial community）等方面，對比化學修復和物理修復，近幾年科學家們更關注綠色環(huán)保的生物修復技術，并出現(xiàn)了一些修復技術手段的交叉融合使用。在地域方面，發(fā)展中國家如中國和印度國家的土壤污染狀況受到更高的關注。

圖4 英文關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜

圖5 土壤污染防治領域2012-2016年外文文獻研究熱點密度視圖(2012-2016)

國內(nèi)土壤污染防治研究現(xiàn)狀分析

01.國內(nèi)論文發(fā)文量變化趨勢

據(jù)統(tǒng)計，中國知網(wǎng)收錄的近5年土壤污染防治核心期刊文獻共2345篇，年度發(fā)文量總體呈上升趨勢（見圖6），上升率由2012年的16.38%升至2016年的23.32%，高出了6.94%，從年度論文數(shù)量的變化中可以看出我國學術界對土壤污染防治的關注度上升，說明我國科研人員越來越重視土壤污染防治的研究。

圖6 我國土壤污染論文數(shù)量年度變化趨勢（2012年-2016年）

02.國內(nèi)高發(fā)文期刊分析

據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)發(fā)表土壤污染防治論文數(shù)量排名前10位的期刊如表4所示?！掇r(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報》載文量最高，共148篇，占總發(fā)文量的6.31%；而《環(huán)境工程學報》以113篇的載文量，位居第二，其論文數(shù)量占總發(fā)文量的4.82%；《環(huán)境科學》以第二名6篇之差位列第三，共107篇，占總發(fā)文量的4.56%。

《環(huán)境科學》的影響因子位居TOP10高發(fā)文期刊的榜首——復合影響因子為2.870，載文量以107篇位列第三。該期刊創(chuàng)刊于1976年，是我國環(huán)境科學領域最早創(chuàng)刊的學術性期刊，并在國內(nèi)外科技界有較大影響，被國內(nèi)外很多重要檢索系統(tǒng)收錄，如EI、MEDLINE、CSTPCD、維普等。

表4 我國發(fā)表土壤污染論文數(shù)量排名前10位的期刊（2012-2016年）

03.國內(nèi)重要機構分析

截至2016年發(fā)表的土壤污染防治相關研究論文中，發(fā)文量位居前20位的科研機構或單位見表5。中國科學院南京土壤研究所發(fā)文量101篇，以絕對性優(yōu)勢居榜首，四川農(nóng)業(yè)大學以63篇發(fā)文居第二，南京農(nóng)業(yè)大學以7篇之差位列第三。前20位的機構中，共有10所高校入圍，其中4所是農(nóng)業(yè)類院校；科研機構有9個入圍?？梢?，高校和科研機構是我國研究土壤污染防治的主力軍。

表5 我國土壤污染防治論文數(shù)量排名前20位機構的發(fā)文情況（2012-2016年）

04.基于VOSviewer的轉基因作物研究熱點分析——CNKI數(shù)據(jù) 

將中國知網(wǎng)收錄的近5年土壤污染防治核心期刊文獻2345篇導入VOSiewer，分析后得出的高頻關鍵詞見下表。由表6可見，出現(xiàn)頻次最高的是重金屬，出現(xiàn)了454次，遠遠高于其他關鍵詞，出現(xiàn)頻次排名第二和第三分別是土壤和植物修復。由此可見，我國在土壤污染防治研究領域，關注最多的是重金屬污染的植物修復與生物修復技術研究，與之前分析的國際研究熱點吻合。

表6 土壤污染防治領域中文關鍵詞出現(xiàn)頻次信息（TOP 20）

中文關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜和熱點圖分別見圖7和圖8，可以發(fā)現(xiàn)該領域研究熱點集中在土壤重金屬防治技術研究，包括鎘、鉻、鋅、鉛、砷和汞及持久性有機污染物，特別是多環(huán)芳烴等的防治技術研究。在包含植物修復與微生物修復的生物修復技術研究方面熱度較高。

圖7  中文關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜

圖8  中文文獻研究熱點密度視圖

中美科學基金項目分析

由來

20世紀80年代初，為推動我國科技體制改革，變革科研經(jīng)費撥款方式，中國科學院89位院士（學部委員）致函黨中央、國務院，建議借鑒國際成功經(jīng)驗，設立面向全國的自然科學基金，得到黨中央、國務院的首肯。隨后，在鄧小平同志的親切關懷下，國務院于1986年2月14日批準成立國家自然科學基金委員會（NSFC）。

30多年來，國家自然科學基金堅持支持基礎研究，逐漸形成和發(fā)展了包括探索、人才、工具、融合四大系列組成的資助格局。探索系列主要包括面上項目、重點項目、應急管理項目等；人才系列主要包括青年科學基金、地區(qū)科學基金、優(yōu)秀青年科學基金、國家杰出青年科學基金、創(chuàng)新研究群體、海外及港澳優(yōu)秀學者項目、外國青年學者研究基金等；工具系列主要包括國家重大科研儀器研制項目、相關基礎數(shù)據(jù)與共享資源平臺建設等；融合系列主要包括重大項目、重大研究計劃、聯(lián)合基金項目、國際合作項目、科學中心項目等。

NSFC項目情況

01.經(jīng)費年度趨勢

通過統(tǒng)計2007-2016十年內(nèi)我國國家自然科學基金的項目數(shù)據(jù)，可知土壤污染防治領域的項目經(jīng)費在2007-2010年呈穩(wěn)步上升趨勢，2010年申請通過的項目達峰值547個，2011年有所回落，2012年又激增到390個，之后幾年呈現(xiàn)了下降趨勢，2016年僅通過55個項目，經(jīng)費也隨之下降，如圖9所示。

圖9：國家自然科學基金項目經(jīng)費年度趨勢圖（2007-2016）

成因分析：2013年起基金委為了提高申請書的質(zhì)量出臺了新政策，《2013年度國家自然科學基金項目指南》規(guī)定一、連續(xù)兩年申請面上項目不過，停一次；二、嚴格人員限制，上年（已獲得科學基金資助（不包括一年期資助項目）的項目負責人當年不得申請同類型項目。因此導致近幾年申請通過的資助經(jīng)費呈下降走勢。 

02.項目類型分布

通過項目數(shù)據(jù)分析（見圖10），土壤污染防治領域在面上項目獲得的經(jīng)費十年總經(jīng)費額度排名第一，共計4.35億元，青年科學基金項目排名第二，約為2.13億元。排名第三位的為重點項目，共計1.02億元。面上項目是相對于重點項目而言，由于選題廣泛所以占比比其他類型要高。但是由于2013年起基金委出臺新政策，嚴格把控項目質(zhì)量。因此導致近幾年資助經(jīng)費呈下降走勢。 

圖10  國家自然科學基金項目資助經(jīng)費對比圖 （2007-2016年）

通過項目類型對比圖（見圖11）可以看出2012年以后，由于申請政策的變化，土壤污染防治領域審批通過的項目相較前五年明顯下降。近五年，面上項目變化趨勢不大。

圖11  國家自然科學基金基金類型資助經(jīng)費年度對比圖（2007-2016年）

03.研究機構

根據(jù)統(tǒng)計，本領域申請年份在2007年至2016年間，共有452個機構申請了我國國家自然科學基金。其中申請數(shù)量超過32個排名前10位的機構獲得經(jīng)費共計34962.3萬元，占比為32.78%，如表7所示。 

表7：國家自然科學基金項目申請機構排名TOP10 

美國國家科學基金

美國國家科學基金會（National Science Foundation，NSF）， 成立于1950年。作為美國基礎科學研究的主要資助機構，美國國家科學基金會也是世界上最發(fā)達國家的科技管理機構，其支持的基礎性研究已經(jīng)激發(fā)許多重要的技術革命，在國際科技發(fā)展中具有引領作用。美國國家科學基金的計劃分為基礎研究計劃、科學教育計劃、應用研究計劃、有關科學政策的計劃、國際合作計劃5類。

NSF項目情況

01.經(jīng)費年度趨勢

通過項目數(shù)據(jù)分析（見圖12），在土壤污染防治領域，美國國家科學基金資助經(jīng)費在2007年至2009年呈現(xiàn)了穩(wěn)步遞增的趨勢，2009年項目數(shù)量達到峰值30個。2010年出現(xiàn)拐點，項目數(shù)量下降為8個，2011年又開始回升，之后5年一直較為平穩(wěn)，2016年有所增加，達到21個。

圖12：美國國家科學基金項目資助經(jīng)費年度趨勢圖（2007-2016）

02.資助類型分布

通過檢索土壤污染防治領域抽取到的美國國家科學基金項目數(shù)據(jù)對比分析項目資助類型發(fā)現(xiàn)，本領域主要集中在標準資助（Standard Grant）和持續(xù)資助（Continuing grant），其中2007年至2016年十年間，排名第一的標準資助經(jīng)費約為3.112千萬美元，全額資助（Fellowship）數(shù)量最少，僅為22.66萬美元，如表8所示。 

表8  美國國家科學基金項目資助類型經(jīng)費表（2007-2016年） 

通過項目類型對比圖（見圖13）可以發(fā)現(xiàn)土壤污染防治領域在2009年持續(xù)資助（Continuing grant）類型資助的力度達到峰值，后有所回落。近五年，標準資助（Standard Grant）力度加大，呈現(xiàn)平穩(wěn)增長。 

圖13：美國國家科學基金項目資助類型經(jīng)費對比圖

03.研究機構

根據(jù)統(tǒng)計，本領域申請年份在2007年至2016年間，共有135個機構申請了美國國家科學基金。其中申請數(shù)量超過2個的機構有14個獲得經(jīng)費約為1496.8萬美元，如表9所示。

表9：美國國家科學基金項目申請機構排名表

近年來伴隨著全球經(jīng)濟的高速發(fā)展，土壤污染面積不斷增加，土壤污染引發(fā)的群體性事件和農(nóng)產(chǎn)品安全問題不斷增多，土壤污染防治引起全球的廣泛關注?？茖W家們在土壤污染防治與修復方面進行了重要的探索。

在過去幾十年來，美國、日本、歐洲制定了大量的土壤污染防治計劃，各國資助研究了大量的土壤防治修復技術，通過前面的文獻計量分析美國在土壤防治領域的英文SCI發(fā)文，總被引頻次遠遠高于其他各國，在土壤污染防治技術方面投入了大量研究工作，在國際上具有引領作用。

我國作為土壤污染防治領域研究的重要參與者，雖然研究起步較晚，但是近幾年我國科學技術部、國家自然科學基金委、環(huán)境保護部、農(nóng)業(yè)部等部門有計劃地部署了一些土壤污染防治研究項目、重大研發(fā)計劃及重點項目等，有力促進和帶動了土壤污染防治與土壤修復技術的研究發(fā)展?？茖W家們在創(chuàng)新土壤修復技術體系研究的同時，還應當加強土壤環(huán)境監(jiān)測技術和方法與土壤環(huán)境評價技術以及土壤環(huán)境監(jiān)管方面的研究工作，以改善和保護我國的土壤污染問題。

來源：環(huán)境修復論壇 中國環(huán)聯(lián)

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