随着土壤长期以来实施“高投入、高产出”的粗放型发展模式，农业作物高产量的背后隐藏的是土地资源的高消耗和环境的高污染。本文通过文献计量学的分析方法对土壤污染防治领域的研究现状进行分析，为土壤污染防治问题的深入研究提供一定的参考。
来源：农业知库/中国农科院信息所
土壤污染防治研究
近年来，“镉大米”、“血铅超标”等事件进入了公众的视野，使人们越来越重视土壤污染问题，人们迫切希望土壤污染问题能够得到有效的改善。
随着人类工业化的深入发展，土壤的生态环境正处于不断恶化的过程，而作为解决粮食问题的农业生产用地也同样面临着污染危机，随着土壤长期以来实施“高投入、高产出”的粗放型发展模式，农业作物高产量的背后隐藏的是土地资源的高消耗和环境的高污染，农药、化肥等农业投入品的过度使用以及对农业废弃物的不合理处置，故而引发了水污染、大气污染、固废弃物污染、土壤的污染等等，影响着农产品的质量安全，威胁着人们的身体健康。
本文通过文献计量学的分析方法对土壤污染防治领域的研究现状进行分析，为土壤污染防治问题的深入研究提供一定的参考。
国际土壤污染防治研究现状分析
01.国际论文数量变化及类型分析
在此次统计范围内，据检索结果，WOS核心合集数据库共收录了土壤污染防治方面的文献共9323篇（类型分布见图1），从2012年到 2016年，论文的数量呈现稳步上升的趋势（见图2），文献量总体的变化说明在国际上，学术界对土壤污染防治领域给予高度关注，并开展了大量研究工作。
图1 土壤污染防治方面的文献类型分布
图2土壤污染防治相关研究历年发文趋势（2012-2016）
02.重点国家分析
根据WOS检索结果，全世界共有144国家或地区发表了土壤污染防治领域相关文献。其中论文数量排名在前TOP 10的国家（详见表1）共发表了5760篇文献，占总量的63.25%。我国在论文数量上占有绝对的优势，2012年—2016年共发表论文2410篇，位居榜首。
表1 论文数量排名前10位的国家（2012-2016年）发文情况
03.国际高发文期刊分析
根据检索结果，全球共有736种期刊发表了土壤污染防治领域的相关论文，该领域内发文量居前10位的期刊如下（表2）。这10种期刊的总发文量为1157篇，占总量比例为26.25%，平均影响因子3.485。其中，荷兰占据4席，美国占据3席，英国占据2席，德国占据1席。并且，影响因子前三名也均属荷兰。发文最多的期刊是德国的《ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH》，影响因子最高的期刊是荷兰的《ENVIRONMENTAL MONITORING AND ASSESSMENT》。由此可见，在土壤污染防治相关领域中，荷兰期刊已达较高的学术水平。
表2 世界土壤污染防治论文高发文期刊top 10
04.国际重要机构分析
全球共有5420家科研机构或单位发表了土壤污染防治领域的文献，发文量位居前10名的机构或单位以科研机构或者大学为主（见图3），共发表1873篇文献，占该领域发文总量的20.56%。这10家机构中，中国机构和美国机构数量最多，各有3个，法国的机构有2个，西班牙和印度机构各有1个。其中中国科学院是发文数最多的机构。
图3 全球土壤污染防治发文量位居前10位的机构发文情况（2012-2016年）
05.基于VOSviewer的土壤污染防治研究热点分析——WOS数据
将web of science 上检索到的9323条英文数据导入VOSviewer，共分析了491个关键词，得出的高频关键词见表3。据统计，soil（土壤），heavy-metals（重金属），出现频次最高，可见重金属的污染防治一直是领域的关注重点。degradation（退化）排名第四，反映出近5年来土壤退化问题备受关注。此外，植物修复和微生物修复也是近来的研究热点。
表3 土壤污染防治领域外文关键词出现频次信息（TOP 20）
关键词共现知识图谱和热点图分别见图4和图5，可以发现该领域研究热点集中于面源污染（water，nonpoint-source pollution）、重金属防治（heavy-metals）、生物修复（biodegradation，bioremediation）、植物修复（plants，phytoremediation）、微生物修复（bacterial community）等方面，对比化学修复和物理修复，近几年科学家们更关注绿色环保的生物修复技术，并出现了一些修复技术手段的交叉融合使用。在地域方面，发展中国家如中国和印度国家的土壤污染状况受到更高的关注。
图4 英文关键词共现知识图谱
图5 土壤污染防治领域2012-2016年外文文献研究热点密度视图(2012-2016)
国内土壤污染防治研究现状分析
01.国内论文发文量变化趋势
据统计，中国知网收录的近5年土壤污染防治核心期刊文献共2345篇，年度发文量总体呈上升趋势（见图6），上升率由2012年的16.38%升至2016年的23.32%，高出了6.94%，从年度论文数量的变化中可以看出我国学术界对土壤污染防治的关注度上升，说明我国科研人员越来越重视土壤污染防治的研究。
图6 我国土壤污染论文数量年度变化趋势（2012年-2016年）
02.国内高发文期刊分析
据统计，国内发表土壤污染防治论文数量排名前10位的期刊如表4所示。《农业环境科学学报》载文量最高，共148篇，占总发文量的6.31%；而《环境工程学报》以113篇的载文量，位居第二，其论文数量占总发文量的4.82%；《环境科学》以第二名6篇之差位列第三，共107篇，占总发文量的4.56%。
《环境科学》的影响因子位居TOP10高发文期刊的榜首——复合影响因子为2.870，载文量以107篇位列第三。该期刊创刊于1976年，是我国环境科学领域最早创刊的学术性期刊，并在国内外科技界有较大影响，被国内外很多重要检索系统收录，如EI、MEDLINE、CSTPCD、维普等。
表4 我国发表土壤污染论文数量排名前10位的期刊（2012-2016年）
03.国内重要机构分析
截至2016年发表的土壤污染防治相关研究论文中，发文量位居前20位的科研机构或单位见表5。中国科学院南京土壤研究所发文量101篇，以绝对性优势居榜首，四川农业大学以63篇发文居第二，南京农业大学以7篇之差位列第三。前20位的机构中，共有10所高校入围，其中4所是农业类院校；科研机构有9个入围。可见，高校和科研机构是我国研究土壤污染防治的主力军。
表5 我国土壤污染防治论文数量排名前20位机构的发文情况（2012-2016年）
04.基于VOSviewer的转基因作物研究热点分析——CNKI数据
将中国知网收录的近5年土壤污染防治核心期刊文献2345篇导入VOSiewer，分析后得出的高频关键词见下表。由表6可见，出现频次最高的是重金属，出现了454次，远远高于其他关键词，出现频次排名第二和第三分别是土壤和植物修复。由此可见，我国在土壤污染防治研究领域，关注最多的是重金属污染的植物修复与生物修复技术研究，与之前分析的国际研究热点吻合。
表6 土壤污染防治领域中文关键词出现频次信息（TOP 20）
中文关键词共现知识图谱和热点图分别见图7和图8，可以发现该领域研究热点集中在土壤重金属防治技术研究，包括镉、铬、锌、铅、砷和汞及持久性有机污染物，特别是多环芳烃等的防治技术研究。在包含植物修复与微生物修复的生物修复技术研究方面热度较高。
图7 中文关键词共现知识图谱
图8 中文文献研究热点密度视图
中美科学基金项目分析
由来
20世纪80年代初，为推动我国科技体制改革，变革科研经费拨款方式，中国科学院89位院士（学部委员）致函党中央、国务院，建议借鉴国际成功经验，设立面向全国的自然科学基金，得到党中央、国务院的首肯。随后，在邓小平同志的亲切关怀下，国务院于1986年2月14日批准成立国家自然科学基金委员会（NSFC）。
30多年来，国家自然科学基金坚持支持基础研究，逐渐形成和发展了包括探索、人才、工具、融合四大系列组成的资助格局。探索系列主要包括面上项目、重点项目、应急管理项目等；人才系列主要包括青年科学基金、地区科学基金、优秀青年科学基金、国家杰出青年科学基金、创新研究群体、海外及港澳优秀学者项目、外国青年学者研究基金等；工具系列主要包括国家重大科研仪器研制项目、相关基础数据与共享资源平台建设等；融合系列主要包括重大项目、重大研究计划、联合基金项目、国际合作项目、科学中心项目等。
NSFC项目情况
01.经费年度趋势
通过统计2007-2016十年内我国国家自然科学基金的项目数据，可知土壤污染防治领域的项目经费在2007-2010年呈稳步上升趋势，2010年申请通过的项目达峰值547个，2011年有所回落，2012年又激增到390个，之后几年呈现了下降趋势，2016年仅通过55个项目，经费也随之下降，如图9所示。
图9：国家自然科学基金项目经费年度趋势图（2007-2016）
成因分析：2013年起基金委为了提高申请书的质量出台了新政策，《2013年度国家自然科学基金项目指南》规定一、连续两年申请面上项目不过，停一次；二、严格人员限制，上年（已获得科学基金资助（不包括一年期资助项目）的项目负责人当年不得申请同类型项目。因此导致近几年申请通过的资助经费呈下降走势。
02.项目类型分布
通过项目数据分析（见图10），土壤污染防治领域在面上项目获得的经费十年总经费额度排名第一，共计4.35亿元，青年科学基金项目排名第二，约为2.13亿元。排名第三位的为重点项目，共计1.02亿元。面上项目是相对于重点项目而言，由于选题广泛所以占比比其他类型要高。但是由于2013年起基金委出台新政策，严格把控项目质量。因此导致近几年资助经费呈下降走势。
图10 国家自然科学基金项目资助经费对比图 （2007-2016年）
通过项目类型对比图（见图11）可以看出2012年以后，由于申请政策的变化，土壤污染防治领域审批通过的项目相较前五年明显下降。近五年，面上项目变化趋势不大。
图11 国家自然科学基金基金类型资助经费年度对比图（2007-2016年）
03.研究机构
根据统计，本领域申请年份在2007年至2016年间，共有452个机构申请了我国国家自然科学基金。其中申请数量超过32个排名前10位的机构获得经费共计34962.3万元，占比为32.78%，如表7所示。
表7：国家自然科学基金项目申请机构排名TOP10
美国国家科学基金
美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）， 成立于1950年。作为美国基础科学研究的主要资助机构，美国国家科学基金会也是世界上最发达国家的科技管理机构，其支持的基础性研究已经激发许多重要的技术革命，在国际科技发展中具有引领作用。美国国家科学基金的计划分为基础研究计划、科学教育计划、应用研究计划、有关科学政策的计划、国际合作计划5类。
NSF项目情况
01.经费年度趋势
通过项目数据分析（见图12），在土壤污染防治领域，美国国家科学基金资助经费在2007年至2009年呈现了稳步递增的趋势，2009年项目数量达到峰值30个。2010年出现拐点，项目数量下降为8个，2011年又开始回升，之后5年一直较为平稳，2016年有所增加，达到21个。
图12：美国国家科学基金项目资助经费年度趋势图（2007-2016）
02.资助类型分布
通过检索土壤污染防治领域抽取到的美国国家科学基金项目数据对比分析项目资助类型发现，本领域主要集中在标准资助（Standard Grant）和持续资助（Continuing grant），其中2007年至2016年十年间，排名第一的标准资助经费约为3.112千万美元，全额资助（Fellowship）数量最少，仅为22.66万美元，如表8所示。
表8 美国国家科学基金项目资助类型经费表（2007-2016年）
通过项目类型对比图（见图13）可以发现土壤污染防治领域在2009年持续资助（Continuing grant）类型资助的力度达到峰值，后有所回落。近五年，标准资助（Standard Grant）力度加大，呈现平稳增长。
图13：美国国家科学基金项目资助类型经费对比图
03.研究机构
根据统计，本领域申请年份在2007年至2016年间，共有135个机构申请了美国国家科学基金。其中申请数量超过2个的机构有14个获得经费约为1496.8万美元，如表9所示。
表9：美国国家科学基金项目申请机构排名表
近年来伴随着全球经济的高速发展，土壤污染面积不断增加，土壤污染引发的群体性事件和农产品安全问题不断增多，土壤污染防治引起全球的广泛关注。科学家们在土壤污染防治与修复方面进行了重要的探索。
在过去几十年来，美国、日本、欧洲制定了大量的土壤污染防治计划，各国资助研究了大量的土壤防治修复技术，通过前面的文献计量分析美国在土壤防治领域的英文SCI发文，总被引频次远远高于其他各国，在土壤污染防治技术方面投入了大量研究工作，在国际上具有引领作用。
我国作为土壤污染防治领域研究的重要参与者，虽然研究起步较晚，但是近几年我国科学技术部、国家自然科学基金委、环境保护部、农业部等部门有计划地部署了一些土壤污染防治研究项目、重大研发计划及重点项目等，有力促进和带动了土壤污染防治与土壤修复技术的研究发展。科学家们在创新土壤修复技术体系研究的同时，还应当加强土壤环境监测技术和方法与土壤环境评价技术以及土壤环境监管方面的研究工作，以改善和保护我国的土壤污染问题。
来源：环境修复论坛 中国环联
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