基于Web of Science的环境科学领域多环芳烃研究动态

多环芳烃是一类普遍存在于环境中的有机污染物。由于其难降解危害性大等特点,近年来受到越来越多的关注。为深入了解环境中多环芳烃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ISI Web of Knowledge的Web of Science引文数据库,选用普通检索方式,以polycyclic aromatic hydrocarbon*或PAH or PAHs作为检索主题词,对1962-2014年之间该库收录的相关文献进行了计量分析。结果表明,美国发文量居榜首,占全部发文量的28.06%;发文机构中,中国科学研究院位列第一;主要的发文期刊有《Environmental Science and Technology》、《Chemosphere》及《Environmental Toxicology and Chemistry》。此外,通过对近5 a关键词的分析,指出了环境领域多环芳烃研究的热点方向。     

环境领域全氟和多氟类化合物研究的可视化分析——基于Web of Science的文献计量学研究

该研究采用 Web of Science 引文数据库,以 perfluoroalkyl substances or polyfluoroalkyl substances or PFAS or PFASs作为检索主题词,通过WOS和VOSviewer对相关文献进行数据计量分析,探讨全球范围内该研究领域的研究热点及发展方向...     

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。     

基于文献计量方法的碳排放责任分配研究发展态势分析

为应对碳排放造成的全球变暖问题,各国应共同采取行动,其中碳排放责任分配是各国利益相关的研究热点,该领域有关研究虽已有很多,但基于文献计量的较少.本文使用文献计量学方法,利用Citespace等软件,针对Web of Science核心合集中的碳排放责任分配领域文献进行定量分析,以揭示该领域的发展现状、研究实力分布、研究前沿等,并着重分析中国在该领域的研究发展情况.研究发现:①该领域论文于1991—2010年间发展缓慢,2010年后开始快速增加;②无论在国家、机构、作者层面,中国文章发表量均居全球首位,但由于参与研究时间较晚等原因,篇均被引水平仍相对较低;③通过对逐年篇均被引水平及文章合作度分析发现,近年来该领域文章数量增速不断加快,篇均作者数不断增加,篇均文章机构数量及篇均被引数量却不断下降,文章学术质量有所降低,可能存在一定学术泡沫现象,其中我国该现象尤为突出;④该领域最新研究主题包括管理、效率、共担社会责任等,最受关注研究主题为能源、碳足迹、消费者责任等,最常用研究方法为投入产出法,整体具有很强的连续性.总的来说,该领域近年出现很多新研究主题,但针对责任分配原则本身的创新稍有不足,同时由于研究力量分散等原因,各新主题还未得到足够关注.我国作为碳排放出口大国,应提出基于我国利益的碳排放责任分配原则,未来需继续加大研究力度、提高文章质量,掌握碳排放责任分配话语权,维护我国在国际气候谈判中的国家利益.     

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。     

基于文献计量方法的全球温室气体排放研究态势分析

为共同应对温室气体排放造成的气候变化问题,学界进行了大量相关研究,其研究现状受到各界关注.为深入了解全球温室气体排放研究的目前状况和前沿动态,以ISI Web of Knowledge的Web of Science引文数据库为数据源,采用文献计量学方法对其中1995-2019年发表的全球温室气体排放领域的相关文献进行计量分析.结果表明：①本领域在全球范围内维持了比较高的关注度,近10年发文量上升速度较快;②领域内主要研究力量分布在美国、中国、英国等地,且具有较大学术影响力的各机构、作者间合作频繁;③领域研究内容以二氧化碳、甲烷等传统温室气体及其导致的气候变化效应为主,中后期出现了氧化亚氮等其他温室气体的相关研究,中国是较多见的研究案例所在地;④领域高引文章涉及重要温室气体的源汇识别和强度计算、全球排放预算估计、针对重要排放部门的减排措施等主题,采用包含实验测量、模拟计算在内的多种手段寻找优势减排潜力部门,推动减排目标的实现.未来本领域的研究将继续深入发展,从而更有效地服务于气候变化应对战略.     

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。     

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。     

地下水脱砷技术的研究现状及发展趋势

为明确地下水脱砷技术研究现状及未来发展趋势,采用文献计量学方法统计分析了Web of Science（WoS）数据库中2008—2020年发表的关于地下水脱砷技术的文献资料,并从年度发文量、发文机构、发文期刊、发文作者以及论文关键词等方面进行分析。结果表明：WoS数据库中地下水脱砷技术方面的研究型论文共1 501篇,年度发文量总体呈上升趋势;中国、美国和印度为发文量排名前3的国家;共计1 503家研究机构、4 875名作者参与地下水脱砷技术研究,其中高等院校为主要研究机构,而高校教师与硕士、博士研究生则为研究的主力军;关键词分析表明,吸附和电絮凝技术是地下水脱砷的主流方法,其中零价铁材料作为吸附剂是贯穿2008—2020年的研究热点;通过突现分析得出,二元甚至多元氧化物和纳米复合材料的制备将成为未来地下水脱砷技术研究的热点方向。

     

基于文献计量学的流域生态健康评价研究热点及趋势分析

流域生态健康评价是流域水生态功能分区和生态管理的基础，以Web of Science(WOS)和中国知网（CNKI）论文数据库为数据源，通过科学知识图谱工具CiteSpace对国内外流域生态健康评价研究领域进行文献计量分析。结果表明：2个数据库的流域生态健康评价领域发文量呈波动式增长趋势，2005年后CNKI发文量高于WOS发文量；WOS发文量位居前列的国家有澳大利亚、中国、美国和法国等；该领域多学科交叉融合，包含生态学、动物学和植物学等；德国、英国和美国在该领域影响力表现突出，我国影响力较小，且与国际的研究合作较少；研究内容方面，国外集中在评价方法的研究，包括预测模型法、生物完整性法等；且注重流域的生境与栖息地评价，更强调流域生物多样性的保护及生态修复，关注流域生态的永续发展；国内则注重学习国外的评价体系与技术方法，构建适合本土的流域生态健康评价体系，同时3S技术在该领域成为较新的热点，可能在未来成为重要工具。     

基于1983—2019年文献计量对多环芳烃降解基因研究及进展的剖析

为全面、系统地了解1983—2019年37年间多环芳烃降解基因研究领域的发文趋势、主要的研究国家和机构、研究热点及其变化趋势等,本文以Web of Science核心数据库为数据源,利用文献计量学方法对此进行分析,结果表明：①全球对多环芳烃降解基因研究的重视程度越来越高,而且分子生物学的技术手段在该研究领域中得到了广泛应用,发文主要集中于微生物学、生物技术与应用微生物学、环境科学等3个学科;②美国、中国、日本、德国等国家发文较多,相比其他国家,中国需进一步加强与其他研究机构间的交流合作;③1983—1995年该研究领域侧重于高效降解菌的筛选及其特性研究,1996—2019年则大规模展开了对其降解途径多样性的研究,近年来更侧重于运用多种生物信息技术来研究多环芳烃的代谢机理及构建生物降解调节机制;④目前已报道了nah、phd、nag、phn、nar和nid等6类多环芳烃降解菌的功能基因,为污染场地的生物修复提供了相应支撑.     

Effects of environmental factors on the production and release of matrix-bound phosphine from lake sediments

Effects of pH, temperature, and oxygen on the production and release of phosphine in eutrophic lake sediments were investigated under laboratory tests. Results indicated that the elimination of matrix-bound phosphine was accelerated under initial pH 1 or 12. Phosphine levels could reach maximum under initial pH 10. The contents of phosphine increased with the addition of alkali under pH 4–12. The rates of phosphine production and release from lake sediments varied with temperature. 20°C was the most favorable temperature for the production of matrix-bound phosphine. Oxygen showed little effect on matrix-bound phosphine. Matrix-bound phosphine concentrations in lake sediments were concluded to be dependent on a balance of natural generation and depletion processes. Translated from Acta Scientise Circumstantiae, 2005, 25(5): 681–685 [译自: 环境科学学报]     

环境因子对湖泊沉积物中吸附态磷化氢生成和释放的影响

以富营养化湖泊的沉积物湿样为研究对象,采用室内模拟的方法,考察了pH、温度和氧气对沉积物中吸附态磷化氢生成和释放的影响．结果表明,实验过程维持pH值动态恒定,当起始pH值为1或12时,沉积物磷化氢消失很快;起始pH值为10时,吸附态磷化氢的净积累量较大;起始pH值4～12的条件下,向沉积物一水体系中加碱可使吸附态磷化氢的积累量增加．温度对吸附态磷化氢的生成和释放均有影响,20℃时沉积物中吸附态磷化氢的净积累量最大．氧气对吸附态磷化氢的影响不显．沉积物中吸附态磷化氢的净含量是其生成和释放相互平衡后的结果．     

A 50-year record of dichloro-diphenyl-trichloroethanes and hexachloro-cyclohexanes in lake sediments and penguin droppings on King George Island, Maritime Antarctic

Since the ban on the use of organochlorine pesticides （OCPs） such as dichloro-diphenyl-trichloroethane （DDT） and hexachlorocyclohexane（HCH） in agriculture, their levels have generally dropped. In a number of cases, however, the levels of these OCPs were found to be unchanging or even increasing after the ban. With the aim to unveil the possible causes of these exceptions, we collected two lake cores from King George Island, West Antarctica, and determined their accumulation flux profiles and temporal trends of these OCPs. In the lake core sediments with glacier meltwater input, the accumulation flux of DDT shows an abnormal peak around 1980s in addition to the expected one in 1960s. In the lake core sediments without glacier meltwater input, the accumulation flux of DDT shows a gradual decline trend after the peak in 1960s. This striking difference in the DDT flux profiles between the two lake cores is most likely caused by the regional climate warming and the resulted discharge of the DDT stored in the Antarctic ice cap into the lakes in the Antarctic glacier frontier. Furthermore, to investigate the change of OCPs loadings in the Antarctic coastal ecosystem, we reconstructed the HCH and DDT concentration profiles in penguin droppings and observed a gradual increase for the former and a continuous decrease for the latter during the past 50 years. The increase of HCH seems to be due to the regional warming from the early 1970s and the resulted HCH discharge to the coastal ecosystem by glaciers＇ meltwater and the illegal use of HCH in the Southern Hemisphere in the recent decade. The different temporal trends of HCH and DDT accumulation rate in the lake core with glacier meltwater input and the aged penguin droppings can be explained by their different water-soluble property.     

有机质对湖泊沉积物不同形态氮释放动力学影响研究

模拟研究了有机质对太湖贡湖和五里湖沉积物不同形态氮释放动力学的影响,并从沉积物有机质官能团、各形态可转化态氮含量以及离子释放量变化等方面对其机理进行了探讨.结果表明,随着沉积物有机质含量增加,其各形态氮释放平衡时间延长,释放量呈先快速增加后缓慢趋于平衡的趋势;氨氮最大释放量呈下降趋势,硝氮和溶解性有机态氮最大释放量呈先增加,后快速下降趋势;相比而言,污染严重的五里湖,有机质对沉积物各形态氮释放量的影响大于污染较轻的贡湖.随有机质含量增加,沉积物SOEF-N含量增加,IEF-N、SAEF-N和WAEF-N含量降低;HPO₄^2-和SO₄^2-释放量降低,溶解性有机碳释放量呈先增加后降低趋势.随着有机质含量增加,沉积物脂肪族官能团减少,极性官能团增加.沉积物有机质含量增加,通过改变其极性官能团,影响各种离子释放量和使可转化态氮向稳定态转化,抑制各形态氮释放.     

沉积物中磷形态与湖泊富营养化的关系

应用乙二胺四乙酸法对长江中下游太湖、巢湖和龙感湖等3个湖泊表层沉积物中磷的形态进行连续提取和测定.结果发现,在表层沉积物中,3个湖泊钙磷的百分含量比较接近,占总磷的30%左右,太湖和巢湖铁磷的百分含量显著高于龙感湖,而龙感湖有机磷的相对含量较高,可达40%~50%.这3个湖泊沉积物中有机磷形态差别十分明显,其中太湖沉积物中的有机磷主要以酸可提取有机磷形式存在,巢湖沉积物中酸可提取有机磷约占总有机磷的一半,而龙感湖的有机磷大部分与腐殖酸结合.沉积物中酸可提取有机磷的释放可能又是一个导致湖泊富营养化的重要过程.     

滇中抚仙湖沉积物元素特征与流域侵蚀研究

通过对云南滇中盆地高原深水湖泊抚仙湖沉积岩芯进行X射线荧光光谱（XRF）元素与磁化率连续扫描,结合聚类分析、主成分分析方法和其它相关环境代用指标,探讨了抚仙湖流域自1840年以来的流域侵蚀与人类活动特征.研究结果表明,抚仙湖XRF元素扫描的聚类分析结果具有明显的阶段性特征,可将其大致划分为3个阶段,即34~24cm（约1715~1813年）,24~9cm（约1813~1947年）和9~0cm（约1947~2018年）.基于抚仙湖沉积物岩芯中元素比值和低频磁化率的主成分分析,识别出的主成分1与主成分2的方差贡献分别为37.72%和25.73%.指示抚仙湖流域侵蚀强度的元素比值Rb/Sr、Ti/Sr、Ti/Rb公因子载荷较大（>0.6）,该结果表明,抚仙湖外源碎屑沉积物的元素比值对流域侵蚀与人类活动具有良好的指示意义.因此,本文使用湖相沉积中的环境代用指标对抚仙湖流域侵蚀与人类活动强度进行重建.研究结果表明,1840年以来人类活动加剧了流域侵蚀强度.自1990年以来随着流域生态环境的逐步恢复,侵蚀强度总体较弱.     

湖泊水动力模型外部输入条件不确定性和敏感性分析

以我国典型的大型浅水湖泊太湖为研究区域,采用国内外常用的环境流体动力学模型(EFDC),结合拉丁超立方取样(LHS)方法,研究湖泊水动力模型中4个重要的外部输入条件,即3个边界输入条件(出入湖流量、风速、风向)和1个初始输入条件(初始水位),对模型水动力模拟结果(水位、水龄以及流场)的影响与贡献.结果表明,初始水位的设定对模拟全湖水位和水龄产生决定性影响,不确定性的贡献率分别达到85.73%和66.125%,对垂向平均流速影响的贡献率只有3%;风速对表面流速模拟结果影响较大,贡献率达到58.70%,而对水位和水龄的贡献率分别为5.25%和3.00%.在垂向上,各层流速受外部输入条件不确定性的影响规律相似,贡献率排序为风速(55%~60%)>风向(10%~15%)>初始水位≈出入湖流量(1%~5%).因此在模拟大型浅水湖泊水动力过程时,可以根据不同的输出目标能够有针对性地提高外部输入条件的准确度,为提高模型精确度提供有效信息.