基于文献计量的土壤重金属污染研究进展_毛文轩.pdf

2 0 2 3年1月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第2 5卷 第2期收稿日期:2 0 2 2-1 2-0 1基金项目:辽宁省教育厅自然科学研究项目(编号:L J 2 0 2 0 0 1 9,L J K Z 0 9 7 1)作者简介:毛文轩(1 9 9 9-),男,硕士研究生,主要从事土壤地理学研究。通讯作者:张 华(1 9 6 5-),女,博士,教授,主要从事植物地理和恢复生态研究。基基于于文文献献计计量量的的土土壤壤重重金金属属污污染染研研究究进进展展毛文轩,张 华(辽宁师范大学 地理科学学院,辽宁 大连1 1 6 0 2 9)摘要:梳理国内外土壤重金属污染研究前沿领域、研究热点,为未来土壤重金属污染研究提供科学参考。基于W e b o fS c i e n c e和C NK I数据库,采用文献计量检索分析方法,收集土壤重金属污染研究相关文献1 1 3 5篇,分析了2 0 0 02 0 2 1年全球土壤重金属污染研究的发文量、研究热点及研究趋势、土壤重金属元素关注度及研究方法。结果表明:近2 2年来,国内外发文量呈逐年增长态势,增长率在7 7 0 0%8 3 0 0%间;基于G I S空间分析技术的土壤重金属空间分布格局、源解析成为土壤重金属污染研究的热点,土壤重金属污染对人体的危害逐渐成为土壤重金属污染研究的聚焦点;文献中对土壤重金属元素C d、A s、P b、C r、C u、Z n、H g和N i的关注度较高,各个元素国内外研究总频次超过5 0 0;文献中单因子污染指数法是国内、外土壤重金属污染研究中应用频次较高的研究方法,其应用频次分别为5 9 2、2 6 2,潜在生态危害指数法、地积累指数法、G I S空间分析技术、内梅罗综合污染指数法的应用频次均超过1 5 0。土壤重金属的空间分布特征与源解析是当前国内外土壤重金属污染研究的重点,运用多种研究方法对土壤重金属元素进行综合分析是未来的研究趋势,国内今后要加强土壤重金属污染对人体健康影响的研究。关键词:土壤重金属;文献计量;研究热点;研究方法中图分类号:X 1 7 3 文献标识码:A 文章编号:1 6 7 4-9 9 4 4(2 0 2 3)0 2-0 1 7 1-0 7R e s e a r c hP r o g r e s so fH e a v yM e t a lP o l l u t i o n i nS o i lB a s e do nB i b l i o m e t r i c sM a oW e n x u a n,Z h a n gH u a(C o l l e g e o fG e o g r a p h i c a lS c i e n c e s,L i a o n i n gN o r m a lU n i v e r s i t y,D a l i a n,L i a o n i n g1 1 6 0 2 9,C h i n a)A b s t r a c t:T h er e s e a r c hf r o n t i e r f i e l d sa n dr e s e a r c hh o t s p o t so f s o i lh e a v ym e t a l p o l l u t i o na th o m ea n da b r o a dw e r e r e v i e w e dt op r o v i d es c i e n t i f i c r e f e r e n c e f o r f u t u r er e s e a r c ho ns o i lh e a v ym e t a l p o l l u t i o n.B a s e do nW e bo fS c i e n c ea n dC NK Id a t a b a s e s,1 1 3 5l i t e r a t u r e s r e l a t e dt os o i lh e a v ym e t a lp o l l u t i o nr e s e a r c hw e r ec o l l e c t e db yb i b l i o m e t r i cs e a r c ha n da n a l y s i sm e t h o d s,a n dt h en u m b e ro fp u b l i s h e dp a p e r s,r e s e a r c hh o t s p o t sa n dr e-s e a r c ht r e n d s,s o i l h e a v ym e t a l p o l l u t i o nr e s e a r c h i nt h ew o r l df r o m2 0 0 0t o2 0 2 1w e r ea n a l y z e d.T h e r e s u l t ss h o wt h a t i nt h ep a s t 2 2y e a r s,t h en u m b e ro fp u b l i s h e dp a p e r sa th o m ea n da b r o a dh a sb e e ni n c r e a s i n gy e a rb yy e a r,a n d t h eg r o w t hr a t e i sb e t w e e n7 7 0 0%a n d8 3 0 0%.T h e s p a t i a l d i s t r i b u t i o np a t t e r n s a n ds o u r c e a n a l-y s i so fh e a v ym e t a l s i ns o i l b a s e do nG I Ss p a t i a l a n a l y s i s t e c h n o l o g yh a v eb e c o m e ah o t s p o t i ns o i l h e a v ym e t a lp o l l u t i o nr e s e a r c h.T h eh a r mo fp o l l u t i o nt oh u m a nb o d yh a sg r a d u a l l yb e c o m e t h e f o c u so f s o i lh e a v ym e t a lp o l l u t i o nr e s e a r c h;t h e l i t e r a t u r eh a sp a i dm o r ea t t e n t i o nt os o i lh e a v ym e t a l e l e m e n t sC d,A s,P b,C r,C u,Z n,H ga n dN i,a n dt h et o t a l f r e q u e n c yo fd o m e s t i ca n df o r e i g nr e s e a r c ho ne a c he l e m e n te x c e e d s5 0 0;t h es i n g l e-f a c t o rp o l l u t i o n i n d e xm e t h o d i nt h e l i t e r a t u r e i sa r e s e a r c hm e t h o dw i t hh i g ha p p l i c a t i o nf r e q u e n c y i nd o m e s t i ca n df o r e i g ns o i lh e a v ym e t a l p o l l u t i o nr e s e a r c h,a n d i t sa p p l i c a t i o nf r e q u e n c y i s5 9 2a n d2 6 2r e s p e c-t i v e l y.T h e f r e q u e n c yo f a p p l i c a t i o no f t h eN e m e r o wc o m p r e h e n s i v ep o l l u t i o n i n d e xm e t h o d i sm o r e t h a n1 5 0.T h es p a t i a l d i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c s a n ds o u r c e a n a l y s i so f s o i l h e a v ym e t a l s a r e t h e f o c u so f t h e c u r r e n t r e-s e a r c ho ns o i lh e a v ym e t a l p o l l u t i o na th o m ea n da b r o a d.I t i saf u t u r er e s e a r c ht r e n dt ou s eav a r i e t yo f r e-s e a r c hm e t h o d s t oc o m p r e h e n s i v e l ya n a l y z es o i lh e a v ym e t a le l e m e n t s.R e s e a r c ho nt h ee f f e c to fs o i lh e a v ym e t a l p o l l u t i o no nh u m a nh e a l t hw i l lb es t r e n g t h e n e d i nC h i n a.K e yw o r d s:s o i lh e a v ym e t a l s;b i b l i o m e t r i c s;r e s e a r c hh o t s p o t s;r e s e a r c hm e t h o d s171DOI:10.16663/ki.lskj.2023.02.008 毛文轩,等:基于文献计量的土壤重金属污染研究进展环境与安全1 引言重金属元素是地壳的重要组成部分1,2。土壤重金属污染是土壤中过量的砷(A s)、镉(C d)、汞(H g)、铅(P b)、锌(Z n)、铬(C r)和铜(C u)等重金属元素不能为土壤微生物所分解,而可为生物所富集,成为土壤中不断积累的污染物3。土壤中的重金属主要来源于母质和人为污染两个方面,一方面母质的性质和成土作用可以为土壤重金属的积累创造条件,因此,母质的 风 化 是 一 个 影 响 土 壤 重 金 属 含 量 的 自 然 过程4,5;另一方面,目前的人为污染主要源自交通运输、工业和农业生产6,例如工业生产中排放的污泥、农业生产中灌溉的污水等,都不同程度地含有生物难以降解的过量重金属元素,导致土壤受到不同程度的重金属污染。重金属元素在土壤中的积累、迁移不仅危害区域生态安全,影响动植物的生长发育,而且通过食物链进入人体,危害暴露区的人体健康,导致一些慢性病的发生7。例如1 9 5 5年日本富山通川流域的“骨痛病”系由糙米吸收了受污染土壤中的过量重金属元素镉而引起,1 9 9 7年美国蒙大拿州的两个农业区也由于土壤重金属污染使当地小麦不能食用。根据2 0 1 4年全国土壤污染状况调查公报8显示,中国已有1 6.9%的土壤受到不同重金属元素的污染,其中砷、镉、汞、铅、锌、铬和铜浓度超标的土壤分别占2.7%、7.0%、1.6%、1.5%、0.9%、1.1%和2.1%,土壤重