基于CiteSpace的城市空间形态与碳排放关系研究进展

城市空间形态与碳排放的关系是低碳城市建设的理论依据。基于WOS和CNKI数据库，采用CiteSpace软件对1991—2022年城市空间形态与碳排放的关系进行了综述。从发文趋势、合作网络、突现词探测、关键词分析等角度，分析了该领域的发展动态、研究热点，并通过关键词聚类对文献相关内容进行综合解析。结果表明：（1）1991—2022年该领域发文量总体呈上升趋势，在国际重要事件节点上，发文量有大幅上升。（2）中国是该领域发文最多的国家，发文量达34.03%，美国发文中心性最高，为0.48，且国家、机构合作紧密。（3）关键词共现表明探究城市形态对碳排放的影响一直是学术界关注的热点；突现词探测表明研究重心逐渐从与交通碳排放相关的城市空气质量转移到与城市形态和碳排放有关的内容上来。（4）从关键词聚类标签来看，国内外将城市碳排放测算作为重中之重，并通过指标量化城市空间形态分析城市形态对碳排放的驱动作用；通过建立模型定量探讨城市空间形态与碳排放的关系是未来的研究趋势。未来应编制规范的城市层面碳排放清单以提高测算精度、拓宽城市形态与碳排放关系的研究尺度、深入挖掘三维城市空间形态与碳排放的关系。     

基于文献计量学的近20年水环境中抗生素污染研究趋势及热点分析

为探明水环境中抗生素污染特征及发展趋势,基于Web of Science(WoS)数据库2000—2020年发表的水环境中抗生素污染研究的相关文献信息,运用文献计量学方法对发文量、引用频次、作者、发文国家、研究机构、发文期刊、关键词等进行分析,解析近20年该领域的研究进展并对未来发展提出建议。结果表明：2000—2020年共发表水环境中抗生素污染研究相关文献3 312篇,年发文量呈上升趋势;文献涉及全球108个国家,其中中国发文量为1 208篇,占总发文量的36.46%;antibiotic resistance（抗生素抗性）、diversity（多样性）、drinking water（饮用水）是中介中心性较高的关键词,也是抗生素污染研究的核心内容;Science of the Total Environment和Environmental Science and Pollution Research是该领域文献的主要期刊载体;抗性基因对水生态系统造成的影响、抗性基因在食物链中的富集迁移特征等为近年来该领域的研究热点。     

基于文献计量的锑对农作物影响研究趋势

为了明确锑对农作物影响领域的研究现状和发展趋势,基于Web of Science数据库,检索了1991~2021年该领域的文献,利用文献计量学软件CiteSpace对年发文量、发文国家/地区、研究机构以及关键词共现网络、突显关键词、文献共被引网络和关键文献进行了可视化分析,并总结了未来研究发展趋势.结果显示：1991~2021年,本研究领域发文量整体呈快速增长模式,中国、美国、巴西、印度、意大利、西班牙等发文量较多,是推动该领域发展的主要国家.中国科学院和中国农业科学院是全球发文数量排名前10的中国研究机构,占总发文量的10.5%.基于关键词共现网络及突显词分析,锑对农作物的影响研究从主要考虑农作物生长、产量和品质的影响研究发展到考虑土壤、作物、水体、沉积物等环境中锑的迁移转化机制研究,土壤微生物群落活性的响应机理以及锑对人类健康的风险评价研究成为近年来的研究热点.     

中国空气污染指数变化特征及影响因素分析

以2001～2010年我国42个城市逐日空气污染指数、主要污染因子、空气质量级别和空气质量状况资料为基础,分析了近10 a我国空气质量的变化特征.结果表明,我国城市大气受燃煤影响较为严重,可吸入颗粒物为主要污染因子,空气质量状况以优、良和轻微污染居多;空气质量季节变化明显,冬季空气污染最严重,夏季最轻;从年际变化看,空气质量表现出逐年好转趋势;城市大气环境质量在区域上存在显著差异,表现为由南到北、从沿海到内陆逐渐变差的趋势.对空气污染影响因素的分析表明,局地污染和西北地区沙尘传输造成的自然降尘是我国城市空气质量的主要污染源;气象要素对大气污染物有制约关系,空气污染指数与降水量、风速、逆温线性相关;地形的空间差异影响着气象条件的分布,进而对空气质量的空间变化产生影响;人类活动对城市空气质量也存在一定的影响,且具有双重作用.     

谈双鸭山市气象特征及地形特征对空气质量的影响

双鸭山市采暖期污染较重是因为采暖期燃煤量大、低矮分散的面源多的缘故,同时气象因素及地形特征对空气质量的影响也起着相当大的作用,采用2005年空气质量监测数据,进行双鸭山市气象特征及地形特征对空气质量影响分析,得出空气较稳定的取暖期和具有山风、谷风、局地环流的地形特征是形成双鸭山市空气污染的主要原因之一,并针对地形特征及气象特征对双鸭山市空气质量的影响提出空气污染治理措施.     

ISC3和CALPUFF模式应用及比较研究

以空气质量扩散模式为载体,可以将影响空气质量的各种因素纳入到一个共同的体系中综合研究,进而揭示空气污染问题的本质特征和发展变化规律,为空气质量科学管理提供理论支持.科学地选取空气质量扩散模式是计算结果能够反映客观实际的前提,比较不同模式模拟结果的优劣是模式选取的主要依据之一.对空气质量模式的中的ISC3和CALPUFF模式的应用进行了比较,分析了模式模拟值与实测值差异,对于利用空气质量扩散模式寻求空气污染解决途径以及预测污染态势具有一定的实际意义和参考价值.     

谈双鸭山市气象特征及地形特征对空气质量的影响

双鸭山市采暖期污染较重是因为采暖期燃煤量大、低矮分散的面源多的缘故，同时气象因素及地形特征对空气质量的影响也起着相当大的作用，采用2005年空气质量监测数据，进行双鸭山市气象特征及地形特征对空气质量影响分析，得出空气较稳定的取暖期和具有山风、谷风、局地环流的地形特征是形成双鸭山市空气污染的主要原因之一，并针对地形特征及气象特征对双鸭山市空气质量的影响提出空气污染治理措施。     

基于文献计量学的环境内分泌干扰物研究热点分析

进入21世纪以来,环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)逐渐引起全世界的关注. 为系统梳理EDCs领域文章的知识结构与研究脉络,探究EDCs的研究热点与未来趋势,以中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)与Web of Science (WoS)数据库中关于EDCs的文章为原始数据,分别检索到1 952与11 646篇相关文章,检索截止日期为2021年6月25日. 采用文献计量学方法,使用CiteSpace软件对文献进行可视化分析,分析文章的关键词、来源期刊、学科领域、国家机构和引用文献等,结果表明:①国际上对EDCs的研究已有近30年的历史,大致可分为早期探索(1991—2000年)、深入研究(2001—2011年)和扩展研究(2012—2021年)3个阶段,其研究热度与每年发文量均呈稳定增长趋势. ②EDCs的环境行为与毒理效应机制是国内外研究的焦点,尤其是双酚A类似物和苯甲酸酯类物质. ③美国和中国发表的EDCs相关文章较多,发文量分别为2 483和1 822篇. 关注EDCs研究的国家以欧美地区的发达国家为主;中国科学院大学与美国环境保护局为发表相关文章较多的机构,发文量分别为319和222篇. ④Environmental Health Perspectives是发文量最多的期刊,“环境科学”与“毒理学”是发文量最多的学科领域. 研究显示,国内外在EDCs领域的研究脉络大致相同,主要集中在双酚A、壬基酚等EDCs的毒性效应、机制以及环境检测领域,未来还应加强EDCs复合暴露及毒性修复的研究.      

大气环境容量理论的再思考和总量控制

大气环境容量理论在我国的空气污染控制政策研究和管理实践中一直作为重要的基础理论之一,但长期以来其概念定义和理论模型一直存在模糊之处,也未能建立公认的数学规划模型和算法.基于大气环境容量理论发展和应用回顾,对大气环境容量的定义和内涵进行了探讨,并对其理论和计算方法的实用性与局限性进行了分析.该研究基于不同的大气环境容量定义,提出了绝对大气容量、广义大气容量和狭义大气容量3种概念的区分,提出大气环境容量规划的主要理论困难是大气规划空间的开放性以及由此带来的空间边界定义和规划区外约束缺失问题,指出除一次空气污染物在局地尺度夜间边界层或山谷特殊地形等条件下可获得广义大气容量解以外,其他大部分情形往往并不能获得确定的广义大气环境容量解;指出因臭氧、二次细粒子复合污染存在二次污染物与前体物排放的非一一对应及非线性关系,传统的单物种大气环境容量理论和单目标线性优化规划方法不再适用.空气质量问题,特别是区域尺度空气污染问题并不一定是排放量超出大气容量所致,大气环境容量理论并不是一个普适理论.针对区域性复合空气污染控制问题,建议在全国或大区域尺度,基于排放状况与经济、技术可行性,采用空气质量模式情景分析与影响评估的规划方法,优化确定区域排放总量;长远可探讨建立包含技术、经济、社会变量的多物种和多目标规划方法.      

基于文献计量分析的农村生活污水处理研究态势解析

基于Web of Science（WoS）和中国知网（CNKI）科学文献,运用文献计量统计和可视化方法,对25年农村生活污水处理研究领域发文量、主要发文国家、主要作者和关键词等指标进行分析。1995-2019年WoS和CNKI数据库分别收录该领域文献883篇和584篇。WoS中的文献涉及全球64个国家,其中中国发文量占总发文量的22.2%,领先于欧美发达国家。主要发文作者方面,中国学者吕锡武在WoS和CNKI数据库中发文量累计达到22篇,位居全球榜首。综合WoS和CNKI数据库,"污水处理""农村生活污水"和"人工湿地"为文献高频关键词,表明该领域的核心内容是一直围绕农村生活污水的处理和常用处理工艺人工湿地研究。近25年来,农村生活污水处理研究领域主要从早期污水处理工艺选择和应用、目标污染物去除效果以及处理设施运行成本等方面逐步过渡发展到微生物群落角度揭示去除机理、GIS解析源头以及与农村人居环境整治的相互作用关系等方面。     

我国安全风险预警研究进展——基于CNKI数据库的文献计量分析

为掌握我国安全风险预警研究现状及未来发展趋势,基于2003—2016年CNKI数据库国内学者发表的374篇文献,应用文献计量法以EXCEL软件为工具,从文献的发表年份、发文作者、来源期刊、研究机构和关键词5个维度分析其特征,得出近年来我国安全风险预警研究的热点。结果表明:我国安全风险预警研究起步于2003年,主要呈现作者较多、核心作者少、发文量低、研究不够深入的特点;发文作者和研究机构分析显示,当前我国该领域研究的主要研究机构是高等院校;关键词分析显示,该领域研究热点涉及预警方法、预警指标确定方法、风险识别、风险管理等,且主要是针对煤矿安全、施工安全、建筑安全等行业进行的研究。     

空气质量指数(AQI)的社会经济影响因素分析——基于指数衰减效应视角

中国面临着严重的环境恶化问题,其中空气污染问题尤为突出.基于中国2014年全国城市空气质量数据,利用自然正交函数分析城市空气质量指数的时空演变特征,并采用基于衰减效应的矩阵指数空间设定模型探讨了空气污染的影响因素.研究结果表明:(1)AQI以京津冀为高值中心向周边地区呈衰减变化,污染核心区由京津冀逐渐向豫北地区和鲁西北地区扩散,年内AQI在1—9月呈现下降趋势,然后逐渐上升;(2)150个城市的空气质量指数呈现出明显的空间集聚;(3)矩阵指数空间设定模型优于空间滞后模型,并且城市间空气污染呈现出显著的空间衰减效应;(4)人均地区生产总值的提高、SO_2排放量和PM_(2.5)浓度增加是导致空气污染加剧的重要原因,而外商直接投资和环保意识的提高有助于改善中国的空气质量.     

土壤重金属污染研究回顾与展望——基于web of science数据库的文献计量分析

土壤是人类赖以生存的主要资源之一。土壤污染特别是重金属污染已经成为全球面临的一个亟待解决的问题。为了深入了解土壤重金属污染研究的全球状况和前沿动态,比较客观地反映相关国家在该领域的科学能力和科学影响,采用ISIWebofKnowledge的WebofScience引文数据库,选用普通检索方式,以土壤重金属污染作为主题检索词,对1990～2008年之间该库收录的相关文献进行了计量分析。结果表明,美国土壤重金属污染发文量领先于其他国家,占全部发文量的15%;国际上发文量居前10位的期刊平均影响因子为2.608,最主要的期刊有Environmental Pollution、Science of the Total Environmental和Water Air and Soil Pollution;中国科学院、浙江大学和香港浸会大学的土壤重金属污染发文量在中国位居前3位。     

基于CNKI数据库文献计量分析的土壤镉污染研究

以CNKI数据库2002-2021年土壤镉污染研究文献为样本,利用CiteSpace文献可视化软件对其进行数据挖掘和定量分析,借助统计及文献计量学知识,统计并绘制有关国内土壤镉污染研究文献的发文数量、主要发文机构、发文作者、载文期刊和关键词情况,研究了20年来土壤镉污染的研究热点与发展趋势。研究表明,我国土壤镉污染研究经历了萌芽起步、平稳上升和井喷上升3个主要阶段,载文量最多的期刊为《农业环境科学学报》,该领域的代表性学者为中国农业部环境保护科研监测所的徐应明,且发文量最多的机构为农业部环境保护科研监测所。目前研究热点主要集中在镉的迁移转化、钝化剂、镉污染土壤修复等方面。该研究有助于了解国内土壤镉污染研究现状及进展,为后续研究及应用提供参考。     

面向二/三维城市形态指标的PM2.5浓度调控模拟

城市形态可影响空气污染的源分布与扩散过程,但如何通过优化城市形态指标缓解城市空气污染一直缺少实用的定量方法与模型.故以长沙市为例,定量分析了二/三维城市形态指标对主城区PM_2.5浓度分布的影响,提出了一种关键因子指标驱动下的城市空气质量优化调控模型（UFR-AQOM）,开展了指标阈值与空气质量目标双约束下的城市PM_2.5浓度情景模拟实验.结果表明,长沙市主城区PM_2.5浓度高值区呈现"一轴两区四节点"的空间格局,商业服务用地与道路交通用地、高斑块密度与高用地容积率网格PM_2.5浓度相对较高.三类城市形态因子指标中,开发强度对城市PM_2.5浓度空间变化的影响程度最大,景观格局、用地功能次之,多因子共同作用比单因子影响更加显著.顾及因子指标贡献差异与交互作用的UFR-AQOM模型可有效用于城市PM_2.5浓度的优化调控模拟（R²=0.65,RMSE=1.40 μg·m^-3）.面向PM_2.5浓度达标约束要求,长沙市主城区宜加强周长面积分维数与斑块密度等景观格局指标的全面管控,同时应考虑对工业占比与水域占比等城市用地功能指标和用地容积率等城市开发强度指标的分区优化调控.研究成果将为面向空气质量改善的国土空间规划指标调控提供决策支持.     

基于CiteSpace文献计量的沉积物微塑料研究进展与热点分析

为探究沉积物微塑料的研究现状、热点和未来发展趋势,以Web of Science核心合集和CNKI(中国知网)的文献资料为数据源,利用CiteSpace知识图谱分析工具,从年发文量、作者群体、发文机构、关键词聚类及突现等方面进行可视化分析。结果表明：沉积物微塑料的相关研究正处于快速发展阶段,且以外文文献快速增长为主要特征。中国在该领域的研究具有重要的国际影响力,发文量位居首位,且中国科学院、中国科学院大学及华东师范大学的发文量位列前3;作者群体呈多而分散的特点,发文量最高的作者来自中国科学院。关键词聚类分析和突现词分析结果表明,当前沉积物微塑料研究主要集中于海洋沉积物中微塑料的量化方法、微塑料的生物摄入与富集等方面,而淡水沉积物中微塑料的统一定量分析方法、微塑料对生物的毒性效应及其与典型污染物的复合毒性效应等将是该研究领域未来的重要研究方向和热点。     

食品废物的研究回顾与展望——基于Web of Science数据库的文献计量分析

食品废物是人们生活垃圾的主要组成部分。由于其营养成分较高且较难处理等特点,近年来受到人们越来越多的关注。为了深入了解食品废物研究的全球状况和前沿动态,比较客观地反映相关国家及机构在该领域的科学能力和科学影响,采用ISI Web of Knowledge的Web of Science引文数据库,选用普通检索方式,以食品废物作为主题检索词,对1999-2010年之间该库收录的相关文献进行了计量分析。结果表明:统计时间范围内,美国发文量居榜首,中国的发文量增长最快。研究机构中,西班牙国家研究委员会发文量位列第一。Chemistry(化学)、Food Science and Technology(食品科学与技术)、Environmental Sciences and Ecology(环境科学与生态学)是食品废物发文量最多的主流领域。《Journal of Agricultural and Food Chemistry》是发文量最多的学术期刊。此外,通过对关键词的分析,指出了有关食品废物的热点处理方法及其发文量的趋势。     

“双碳”目标下城市形态对碳排放的影响:以长江经济带为例

明晰城市形态对于碳排放的影响机制,是实现城市碳减排的重要前提.以长江经济带为例,在阐述城市形态对于碳排放作用机制的基础上,利用多源数据定量评估城市形态,并分别采用空间计量模型和地理探测器在全局和分区域尺度评估2005~2020年城市形态对于碳排放的影响.结果表明:①2005~2020年,碳排放量由2365.31 Mt上升至4230.67 Mt,但增速呈逐渐放缓的趋势.其在空间上呈现两极分布格局,高值区主要集中在上海和重庆等核心城市,低值区集中在四川和云南西部地区.②建设用地面积在15年间整体扩张,建设用地人口密度呈下降趋势;城市破碎度不断降低且各市之间差异逐渐缩小;城市形状的平均规则程度有所提升,且各市紧凑度显著增加.③城市规模在全局尺度对碳排放有显著的正向作用,城市破碎度在2005年对碳排放有显著负向效应,但在随后年份负效应减弱,城市紧凑度指标在研究时段内与碳排放呈显著负相关性.④斑块类型面积、斑块密度和有效网格大小对上游城市碳排放的影响最为显著;有效网格大小、平均周长面积比和斑块类型面积在中游城市影响程度较高;有效网格大小、同类邻接百分比和最大斑块指数则是促进下游城市碳减排的关键因素.不同区域城市应当综合考虑各城市形态指标对于碳排放的影响,继而优化其城市形态以推动可持续发展.     

霍林郭勒市空气污染特征与气象要素的关系

利用内蒙古自治区通辽市霍林郭勒市2019～2021年空气污染数据,分析空气污染特征及其与气象要素的相关性和一次重污染天气过程。结果表明,霍林郭勒市污染总天数为34d,空气质量以优良为主,污染天数较少（仅占3.1%）,且主要为轻度污染,只需关注强逆温天气时空气污染的发生。     

岳阳市区空气质量变化特征及气象条件预报

利用2014年3月-2015年2月6个空气质量监测点资料,对岳阳市区AQI的时空变化特征及气象影响因素进行了分析,并用综合指标法和逐步回归法建立岳阳市区AQI预报模型。结果表明:岳阳市区年AQI为88。夏季空气质量最好;春、秋季次之;冬季空气质量最差。其中7-9月空气质量最好,1-2月空气质量最差。岳阳市区空气质量总体由北向南趋好,同时水库、景区明显好于工业区。岳阳市区年空气质量优良率为73%。年和各季空气质量优良率时空分布与AQI分布基本一致。岳阳市区首要污染物以PM10为主,其次为PM_(2.5)。重度污染及严重污染日基本出现在空气质量相对较好的夏秋季节,且工业区明显多于水库、景区。岳阳市城市工业布局方向与年主导方向一致,使得市区广大区域处于工业气流的下游,导致空气污染加剧。以短期天气预报中的气象要素预报作为空气质量气象条件预报的基础,采用日平均气温、相对湿度、低云量、风速、降水、雾等气象因子建立的岳阳市区AQI预报模型模拟效果较好。