隨著土壤長期以來實(shí)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(xiàn)計(jì)量學(xué)的分析方法對土壤污染防治領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)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(biāo)”等事件進(jìn)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(jī)，隨著土壤長期以來實(shí)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(xiàn)計(jì)量學(xué)的分析方法對土壤污染防治領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)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(jì)范圍內(nèi)，據(jù)檢索結(jié)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(xiàn)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(xiàn)量總體的變化說明在國際上，學(xué)術(shù)界對土壤污染防治領(lǐng)域給予高度關(guān)注，并開展了大量研究工作。
圖1 土壤污染防治方面的文獻(xiàn)類型分布
圖2土壤污染防治相關(guān)研究歷年發(fā)文趨勢（2012-2016）
02.重點(diǎn)國家分析
根據(jù)WOS檢索結(jié)果，全世界共有144國家或地區(qū)發(fā)表了土壤污染防治領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)。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(xiàn)，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(jié)果，全球共有736種期刊發(fā)表了土壤污染防治領(lǐng)域的相關(guān)論文，該領(lǐng)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(guān)領(lǐng)域中，荷蘭期刊已達(dá)較高的學(xué)術(shù)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(jī)構(gòu)分析
全球共有5420家科研機(jī)構(gòu)或單位發(fā)表了土壤污染防治領(lǐng)域的文獻(xiàn)，發(fā)文量位居前10名的機(jī)構(gòu)或單位以科研機(jī)構(gòu)或者大學(xué)為主（見圖3），共發(fā)表1873篇文獻(xiàn)，占該領(lǐng)域發(fā)文總量的20.56%。這10家機(jī)構(gòu)中，中國機(jī)構(gòu)和美國機(jī)構(gòu)數(shù)量最多，各有3個(gè)，法國的機(jī)構(gòu)有2個(gè)，西班牙和印度機(jī)構(gòu)各有1個(gè)。其中中國科學(xué)院是發(fā)文數(shù)最多的機(jī)構(gòu)。
圖3 全球土壤污染防治發(fā)文量位居前10位的機(jī)構(gòu)發(fā)文情況（2012-2016年）
05.基于VOSviewer的土壤污染防治研究熱點(diǎn)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(dǎo)入VOSviewer，共分析了491個(gè)關(guān)鍵詞，得出的高頻關(guān)鍵詞見表3。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(lǐng)域的關(guān)注重點(diǎn)。degradation（退化）排名第四，反映出近5年來土壤退化問題備受關(guān)注。此外，植物修復(fù)和微生物修復(fù)也是近來的研究熱點(diǎn)。
表3 土壤污染防治領(lǐng)域外文關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次信息（TOP 20）
關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜和熱點(diǎn)圖分別見圖4和圖5，可以發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)集中于面源污染（water，nonpoint-source pollution）、重金屬防治（heavy-metals）、生物修復(fù)（biodegradation，bioremediation）、植物修復(fù)（plants，phytoremediation）、微生物修復(fù)（bacterial community）等方面，對比化學(xué)修復(fù)和物理修復(fù)，近幾年科學(xué)家們更關(guān)注綠色環(huán)保的生物修復(fù)技術(shù)，并出現(xiàn)了一些修復(fù)技術(shù)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(guān)注。
圖4 英文關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜
圖5 土壤污染防治領(lǐng)域2012-2016年外文文獻(xiàn)研究熱點(diǎn)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(jì)，中國知網(wǎng)收錄的近5年土壤污染防治核心期刊文獻(xiàn)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(xué)術(shù)界對土壤污染防治的關(guān)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(jì)，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(xué)學(xué)報(bào)》載文量最高，共148篇，占總發(fā)文量的6.31%；而《環(huán)境工程學(xué)報(bào)》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(xué)》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(xué)》的影響因子位居TOP10高發(fā)文期刊的榜首——復(fù)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(xué)領(lǐng)域最早創(chuàng)刊的學(xué)術(shù)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(jī)構(gòu)分析
截至2016年發(fā)表的土壤污染防治相關(guān)研究論文中，發(fā)文量位居前20位的科研機(jī)構(gòu)或單位見表5。中國科學(xué)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(xué)以63篇發(fā)文居第二，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)以7篇之差位列第三。前20位的機(jī)構(gòu)中，共有10所高校入圍，其中4所是農(nóng)業(yè)類院校；科研機(jī)構(gòu)有9個(gè)入圍。可見，高校和科研機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)的發(fā)文情況（2012-2016年）
04.基于VOSviewer的轉(zhuǎn)基因作物研究熱點(diǎn)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(xiàn)2345篇導(dǎo)入VOSiewer，分析后得出的高頻關(guān)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他關(guān)鍵詞，出現(xiàn)頻次排名第二和第三分別是土壤和植物修復(fù)。由此可見，我國在土壤污染防治研究領(lǐng)域，關(guān)注最多的是重金屬污染的植物修復(fù)與生物修復(fù)技術(shù)研究，與之前分析的國際研究熱點(diǎn)吻合。
表6 土壤污染防治領(lǐng)域中文關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次信息（TOP 20）
中文關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜和熱點(diǎn)圖分別見圖7和圖8，可以發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)集中在土壤重金屬防治技術(shù)研究，包括鎘、鉻、鋅、鉛、砷和汞及持久性有機(jī)污染物，特別是多環(huán)芳烴等的防治技術(shù)研究。在包含植物修復(fù)與微生物修復(fù)的生物修復(fù)技術(shù)研究方面熱度較高。
圖7 中文關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜
圖8 中文文獻(xiàn)研究熱點(diǎn)密度視圖
中美科學(xué)基金項(xiàng)目分析
由來
20世紀(jì)80年代初，為推動(dòng)我國科技體制改革，變革科研經(jīng)費(fèi)撥款方式，中國科學(xué)院89位院士（學(xué)部委員）致函黨中央、國務(wù)院，建議借鑒國際成功經(jīng)驗(yàn)，設(shè)立面向全國的自然科學(xué)基金，得到黨中央、國務(wù)院的首肯。隨后，在鄧小平同志的親切關(guān)懷下，國務(wù)院于1986年2月14日批準(zhǔn)成立國家自然科學(xué)基金委員會(huì)（NSFC）。
30多年來，國家自然科學(xué)基金堅(jiān)持支持基礎(chǔ)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(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、應(yīng)急管理項(xiàng)目等；人才系列主要包括青年科學(xué)基金、地區(qū)科學(xué)基金、優(yōu)秀青年科學(xué)基金、國家杰出青年科學(xué)基金、創(chuàng)新研究群體、海外及港澳優(yōu)秀學(xué)者項(xiàng)目、外國青年學(xué)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(xiàng)目、相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與共享資源平臺建設(shè)等；融合系列主要包括重大項(xiàng)目、重大研究計(jì)劃、聯(lián)合基金項(xiàng)目、國際合作項(xiàng)目、科學(xué)中心項(xiàng)目等。
NSFC項(xiàng)目情況
01.經(jīng)費(fèi)年度趨勢
通過統(tǒng)計(jì)2007-2016十年內(nèi)我國國家自然科學(xué)基金的項(xiàng)目數(shù)據(jù)，可知土壤污染防治領(lǐng)域的項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)在2007-2010年呈穩(wěn)步上升趨勢，2010年申請通過的項(xiàng)目達(dá)峰值547個(gè)，2011年有所回落，2012年又激增到390個(gè)，之后幾年呈現(xiàn)了下降趨勢，2016年僅通過55個(gè)項(xiàng)目，經(jīng)費(fèi)也隨之下降，如圖9所示。
圖9：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)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(xué)基金項(xiàng)目指南》規(guī)定一、連續(xù)兩年申請面上項(xiàng)目不過，停一次；二、嚴(yán)格人員限制，上年（已獲得科學(xué)基金資助（不包括一年期資助項(xiàng)目）的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人當(dāng)年不得申請同類型項(xiàng)目。因此導(dǎo)致近幾年申請通過的資助經(jīng)費(fèi)呈下降走勢。
02.項(xiàng)目類型分布
通過項(xiàng)目數(shù)據(jù)分析（見圖10），土壤污染防治領(lǐng)域在面上項(xiàng)目獲得的經(jīng)費(fèi)十年總經(jīng)費(fèi)額度排名第一，共計(jì)4.35億元，青年科學(xué)基金項(xiàng)目排名第二，約為2.13億元。排名第三位的為重點(diǎn)項(xiàng)目，共計(jì)1.02億元。面上項(xiàng)目是相對于重點(diǎn)項(xiàng)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(yán)格把控項(xiàng)目質(zhì)量。因此導(dǎo)致近幾年資助經(jīng)費(fèi)呈下降走勢。
圖10 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助經(jīng)費(fèi)對比圖 （2007-2016年）
通過項(xiàng)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(lǐng)域?qū)徟ㄟ^的項(xiàng)目相較前五年明顯下降。近五年，面上項(xiàng)目變化趨勢不大。
圖11 國家自然科學(xué)基金基金類型資助經(jīng)費(fèi)年度對比圖（2007-2016年）
03.研究機(jī)構(gòu)
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，本領(lǐng)域申請年份在2007年至2016年間，共有452個(gè)機(jī)構(gòu)申請了我國國家自然科學(xué)基金。其中申請數(shù)量超過32個(gè)排名前10位的機(jī)構(gòu)獲得經(jīng)費(fèi)共計(jì)34962.3萬元，占比為32.78%，如表7所示。
表7：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目申請機(jī)構(gòu)排名TOP10
美國國家科學(xué)基金
美國國家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation，NSF）， 成立于1950年。作為美國基礎(chǔ)科學(xué)研究的主要資助機(jī)構(gòu)，美國國家科學(xué)基金會(huì)也是世界上最發(fā)達(dá)國家的科技管理機(jī)構(gòu)，其支持的基礎(chǔ)性研究已經(jīng)激發(fā)許多重要的技術(shù)革命，在國際科技發(fā)展中具有引領(lǐng)作用。美國國家科學(xué)基金的計(jì)劃分為基礎(chǔ)研究計(jì)劃、科學(xué)教育計(jì)劃、應(yīng)用研究計(jì)劃、有關(guān)科學(xué)政策的計(jì)劃、國際合作計(jì)劃5類。
NSF項(xiàng)目情況
01.經(jīng)費(fèi)年度趨勢
通過項(xiàng)目數(shù)據(jù)分析（見圖12），在土壤污染防治領(lǐng)域，美國國家科學(xué)基金資助經(jīng)費(fèi)在2007年至2009年呈現(xiàn)了穩(wěn)步遞增的趨勢，2009年項(xiàng)目數(shù)量達(dá)到峰值30個(gè)。2010年出現(xiàn)拐點(diǎn)，項(xiàng)目數(shù)量下降為8個(gè)，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(dá)到21個(gè)。
圖12：美國國家科學(xué)基金項(xiàng)目資助經(jīng)費(fèi)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(lǐng)域抽取到的美國國家科學(xué)基金項(xiàng)目數(shù)據(jù)對比分析項(xiàng)目資助類型發(fā)現(xiàn)，本領(lǐng)域主要集中在標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)資助經(jīng)費(fèi)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(xué)基金項(xiàng)目資助類型經(jīng)費(fèi)表（2007-2016年）
通過項(xiàng)目類型對比圖（見圖13）可以發(fā)現(xiàn)土壤污染防治領(lǐng)域在2009年持續(xù)資助（Continuing grant）類型資助的力度達(dá)到峰值，后有所回落。近五年，標(biāo)準(zhǔn)資助（Standard Grant）力度加大，呈現(xiàn)平穩(wěn)增長。
圖13：美國國家科學(xué)基金項(xiàng)目資助類型經(jīng)費(fèi)對比圖
03.研究機(jī)構(gòu)
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，本領(lǐng)域申請年份在2007年至2016年間，共有135個(gè)機(jī)構(gòu)申請了美國國家科學(xué)基金。其中申請數(shù)量超過2個(gè)的機(jī)構(gòu)有14個(gè)獲得經(jīng)費(fèi)約為1496.8萬美元，如表9所示。
表9：美國國家科學(xué)基金項(xiàng)目申請機(jī)構(gòu)排名表
近年來伴隨著全球經(jīng)濟(jì)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(guān)注?？茖W(xué)家們在土壤污染防治與修復(fù)方面進(jìn)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(jì)劃，各國資助研究了大量的土壤防治修復(fù)技術(shù)，通過前面的文獻(xiàn)計(jì)量分析美國在土壤防治領(lǐng)域的英文SCI發(fā)文，總被引頻次遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他各國，在土壤污染防治技術(shù)方面投入了大量研究工作，在國際上具有引領(lǐng)作用。
我國作為土壤污染防治領(lǐng)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(xué)技術(shù)部、國家自然科學(xué)基金委、環(huán)境保護(hù)部、農(nóng)業(yè)部等部門有計(jì)劃地部署了一些土壤污染防治研究項(xiàng)目、重大研發(fā)計(jì)劃及重點(diǎn)項(xiàng)目等，有力促進(jìn)和帶動(dòng)了土壤污染防治與土壤修復(fù)技術(shù)的研究發(fā)展?？茖W(xué)家們在創(chuàng)新土壤修復(fù)技術(shù)體系研究的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和方法與土壤環(huán)境評價(jià)技術(shù)以及土壤環(huán)境監(jiān)管方面的研究工作，以改善和保護(hù)我國的土壤污染問題。
來源：環(huán)境修復(fù)論壇 中國環(huán)聯(lián)
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