V第一章緒論1.1研究背景水是維系生命與健康的關(guān)鍵物質(zhì)。然而，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，環(huán)境問題也日益突顯。作為發(fā)展中國家，我國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的起步階段嚴(yán)重依賴于重工業(yè)，導(dǎo)致大量工業(yè)廢水未經(jīng)有效處理直接排放至河流、湖泊等水體，造成嚴(yán)重的水污染REF_Ref9292\r\h[1]。這些污染主要源自工業(yè)廢水，其中重金屬工業(yè)廢水尤為突出，其污染影響也最為嚴(yán)重。典型的重金屬元素Cd進(jìn)入水體后會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的生態(tài)危害REF_Ref9361\r\h[2]，因此各國學(xué)者對治理水體重金屬Cd污染的研究格外重視。為了更深入了解國內(nèi)外近20年來在治理水體重金屬Cd污染方面取得的成果和面臨的問題，本文運(yùn)用Citespece、VOSviewer、Connectedpapers等可視化分析軟件，將大量研究文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為科學(xué)圖譜，以便更好地識(shí)別文獻(xiàn)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵信息和研究路徑，從而更好地總結(jié)研究方法和成果。1.2研究目的通過對近20年間有關(guān)水體重金屬Cd污染和修復(fù)相關(guān)研究的文獻(xiàn)進(jìn)行整理，發(fā)現(xiàn)對于此研究方向的文獻(xiàn)數(shù)量繁多，且研究方向各不相同，所得出的研究結(jié)果也是錯(cuò)綜復(fù)雜，造成在該領(lǐng)域內(nèi)的研究成果薄弱，無法有效的解決所出現(xiàn)的問題。為此，本文以水體重金屬Cd的污染現(xiàn)狀與修復(fù)處理為研究方向，借助CNKI和Webofscience兩大數(shù)據(jù)庫，對近20年間所發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行查詢，并初步整理，然后利用可視化分析軟件，從發(fā)文特征、作者和機(jī)構(gòu)合作、研究熱點(diǎn)等方面，得出相應(yīng)圖譜。通過對比分析國內(nèi)外文獻(xiàn)圖譜特點(diǎn)，梳理出國內(nèi)外在這20年間所得出的研究現(xiàn)狀，對研究熱點(diǎn)進(jìn)行分析，得出相關(guān)結(jié)論。1.3立題方向本文以水體重金屬Cd的污染與修復(fù)為研究中心，通過中文數(shù)據(jù)庫“中國知網(wǎng)”和英文數(shù)據(jù)庫“Webofscience”，進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)的查閱。但由于文獻(xiàn)數(shù)量較多，且各文獻(xiàn)的研究方法、研究方向和所得結(jié)論也各不相同，為此我們需要通過借助相關(guān)的可視化軟件，對文獻(xiàn)進(jìn)行綜合整理，從而得出結(jié)論。而關(guān)于數(shù)據(jù)可視化分析的軟件很多，例如VOSviewer、Connectedpapers等。VOSviewerREF_Ref9455\r\h[3]（共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析與可視化），主要是通過“網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)”構(gòu)建和可視化分析，從而實(shí)現(xiàn)對科學(xué)知識(shí)圖譜的繪制，其特點(diǎn)是為了突出圖片展示能力強(qiáng)，適合大規(guī)模數(shù)據(jù)。該軟件設(shè)計(jì)的思想核心是“共現(xiàn)聚類”，即兩個(gè)事物同時(shí)出現(xiàn)代表它們之間存在相關(guān)關(guān)系，這種相關(guān)關(guān)系分為多種類型，各種類型表示的強(qiáng)度和方向也不一樣；基于關(guān)系強(qiáng)度與方向的測度指標(biāo)聚類，可尋找不同類型的團(tuán)體，它的主要功能是支持多類數(shù)據(jù)和提供多類視圖解讀，而其所能夠提供的視圖包括networkvisualization（聚類視圖）、overlayvisualization（標(biāo)簽視圖）以及densityvisualization（密度視圖）三類。Connectedpapers（連接文件），由其名稱就可以看出此軟件是為了將一領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析的軟件。它是基于Semanticscholar的數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)建的，不需要進(jìn)行手動(dòng)導(dǎo)出文獻(xiàn)條目，目前支持使用文章標(biāo)題、DOL號(hào)等多種文章來源的URL檢索，適合于初次探索某領(lǐng)域需要文獻(xiàn)的檢索。但是這兩個(gè)軟件都存在著一些缺點(diǎn)，使其不能完全解決我們所遇到的問題，如VOSviewer，該軟件所得出的圖譜風(fēng)格固定，較為單一，一般為默認(rèn)的視圖和熱力圖；且聚類都是按照簡單的顏色進(jìn)行劃分，無法從中提取出關(guān)鍵性的信息REF_Ref9589\r\h[4]；而由于可操作性小，導(dǎo)致所生成的圖譜無法調(diào)整較多的內(nèi)容。針對以上軟件所出現(xiàn)的缺陷和不足，本文選擇使用Citespace軟件作為文獻(xiàn)可視化的軟件，該軟件在生成圖譜時(shí)，可以根據(jù)分析需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；還可以按照LLR、LSI、MI三種算法，分開進(jìn)行信息的提取，以便生成相應(yīng)的標(biāo)簽圖譜；以及可以按照不同的關(guān)鍵詞、時(shí)間節(jié)點(diǎn)等，進(jìn)行調(diào)整和分析，得出更加細(xì)致有效的圖譜。1.4研究目的意義及內(nèi)容1.4.1研究目的意義為了更加準(zhǔn)確的了解重金屬Cd所引起的水體污染的現(xiàn)狀，以及修復(fù)措施的相關(guān)研究成果和未來方向，本文從中國學(xué)術(shù)期刊出版總庫（中國知網(wǎng)CNKI）和WebofScience核心合集（WOSCC）中提取相關(guān)數(shù)據(jù)，以文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)為理論依據(jù)，以Citespace6.3.1R3為可視化分析軟件，研究重金屬Cd污染水體的現(xiàn)狀和修復(fù)處理StatusandremediationofwaterpollutedbyheavymetalcadmiumSRWPHMS（（Cd）Wp），包括該主題的研究熱點(diǎn)、研究趨勢、知識(shí)框架、發(fā)文量和引文量等問題，對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行整合。然后將Citespace可視化軟件所得出的中、英文文獻(xiàn)的圖譜進(jìn)行對比分析，進(jìn)而梳理出研究成果，以及未來的研究方向等。1.4.2研究內(nèi)容本文的研究內(nèi)容是以文獻(xiàn)計(jì)量方法為研究依據(jù)，以Citespace作為可視化分析軟件，結(jié)合CNKI和WOSCC的引文摘要，首先對在重金屬Cd污染水體的現(xiàn)狀和修復(fù)這一研究領(lǐng)域內(nèi)近20年來的文獻(xiàn)進(jìn)行初步整理，再利用Citespace軟件進(jìn)行可視化分析，包括發(fā)文量和引文量、不同機(jī)構(gòu)、地區(qū)、作者、出版物和學(xué)科等方面的分析，研究中文文獻(xiàn)的發(fā)文機(jī)構(gòu)和作者之間的合作關(guān)系，以及英文文獻(xiàn)的作者和機(jī)構(gòu)之間的相互關(guān)系。然后通過學(xué)科共性關(guān)系，研究英文文獻(xiàn)各學(xué)科類別之間的相互關(guān)系。再基于關(guān)鍵詞共性和相同類別的聚合關(guān)系，結(jié)合文獻(xiàn)的發(fā)表數(shù)量，理清各文獻(xiàn)思維結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。最后在中英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類分析的基礎(chǔ)上，分析中文文獻(xiàn)和英文文獻(xiàn)的研究熱點(diǎn)，對比分析中文文獻(xiàn)和英文文獻(xiàn)的圖譜區(qū)別，得出結(jié)論與不足。第二章Citespace軟件介紹和整合分析方法概括2.1Citespace軟件介紹1969年，英國情報(bào)學(xué)家AlanPritchard首次提出了“Bibliometrics”這一科學(xué)概念，并將其定義為“它是一門以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為分析方法，以科學(xué)活動(dòng)為分析對象，通過對其進(jìn)行定量分析，從而評估該研究領(lǐng)域的演變和影響的信息科學(xué)方法”，該定義的提出標(biāo)志著文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的正式誕生。而知識(shí)圖譜是對文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)進(jìn)行表達(dá)的一種途徑，2003年美國德雷塞爾大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳美超教授所開發(fā)的軟件“Citespace”，是一款集合了共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、關(guān)聯(lián)規(guī)則及聚類分析等方法的可視化軟件，這個(gè)軟件能夠?qū)μ囟ㄎ墨I(xiàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行可視化分析；能夠直觀地展示科學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律及其相關(guān)關(guān)系REF_Ref9870\r\h[5]；在多元知識(shí)圖譜中展示研究的發(fā)展路徑、趨勢和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，有助于展示學(xué)科的研究重點(diǎn)和前沿REF_Ref9926\r\h[6]，幫助分析文獻(xiàn)的發(fā)文機(jī)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、作者節(jié)點(diǎn)、主題、研究熱點(diǎn)等信息。該可視化軟件主要作用于將重金屬Cd所引起的環(huán)境問題的相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行文獻(xiàn)梳理和研究熱點(diǎn)整合，便于對文獻(xiàn)進(jìn)行綜合分析。例如劉麗REF_Ref9965\r\h[7]等分析了2008-2021間國內(nèi)Cd、Pb同位素在對大氣、水體和沉積物等介質(zhì)的污染，對這些污染源進(jìn)行解析和研究和討論，得出了Pb、Cd同位素在重金屬污染源解析應(yīng)用方面的研究由單一同位素、單一環(huán)境介質(zhì)應(yīng)用向多同位素聯(lián)合解析、多介質(zhì)應(yīng)用方向發(fā)展。李晉毅REF_Ref10252\r\h[8]等對2008-2021年間國內(nèi)外對水庫水體重金屬污染研究的現(xiàn)狀和熱點(diǎn)，進(jìn)行可視化分析，包括了發(fā)文量、引文量、國家、結(jié)構(gòu)、研究熱點(diǎn)等方面，得出了國內(nèi)外對水庫水體重金屬污染的研究趨于一致的結(jié)論。2.2Citespace的數(shù)據(jù)來源和使用2.2.1數(shù)據(jù)庫和檢索策略本文的數(shù)據(jù)來源于中國學(xué)術(shù)期刊出版總庫（中國知網(wǎng)CNKI）和美國ThomsonScientific（湯姆森科技信息集團(tuán)）推出的Webofscience數(shù)據(jù)庫，它包括三大引文數(shù)據(jù)庫科學(xué)引文索引（Sciencecitationindex，簡稱SCI）、社會(huì)科學(xué)引文索引（SocialsciencescitationIndex，簡稱SSC）和藝術(shù)與人文科學(xué)引文索引（Arts&HumanitiesCitationIndex，簡稱A&HCI）和兩個(gè)化學(xué)信息事實(shí)型數(shù)據(jù)庫（CurrentchemicalReactions，簡稱CCR和IndexChemicus，簡稱IC）。本文以重金屬Cd對水體環(huán)境的污染現(xiàn)狀和修復(fù)處理研究（StatusandremediationofheavymetalcadmiumpollutiontowaterbodySRHM(Cd)Wb）為主題，在“CNKI”中選擇高級檢索，輸入主題為“水體環(huán)境重金屬Cd的污染現(xiàn)狀與修復(fù)”，發(fā)表文獻(xiàn)時(shí)間跨度為2000-2023年，共搜索到文獻(xiàn)81篇。導(dǎo)出分析格式為“Refworks”格式，進(jìn)行下載，其下載文獻(xiàn)需要包括標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞和部分文獻(xiàn)的信息，下載完成后收納進(jìn)按照Citespace要求命名的“download_XXX”文件夾，進(jìn)行保存。然后移動(dòng)至“CNKI”文件夾中的“input”文件中。在WOS數(shù)據(jù)庫中，通過搜索式為“Cadmiumpollutionandremediationofwaterbody”，文獻(xiàn)類型為“Thesis”、“Reviewpapers”和“Conferenceproceedingspapers”，語種選擇“English”，文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間范圍在2005-2023年，共搜索文獻(xiàn)46篇，包括標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞和引用文獻(xiàn)，文件導(dǎo)出格式選擇“純文本文件”，引出文件命名為“download_01”，移動(dòng)至“WOS”文件夾中的“input”文件中。通過對兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中文獻(xiàn)的初步分析，可以觀察出2018年后發(fā)文量增長迅速，因此文獻(xiàn)選擇節(jié)點(diǎn)為2015-2023年，這8年的文獻(xiàn)作為本文數(shù)據(jù)來源，圍繞SRHM(Cd)WP主題進(jìn)行分析。然后將下載好的文獻(xiàn)，通過Citespace軟件，進(jìn)行數(shù)據(jù)去重和轉(zhuǎn)化的預(yù)處理，在CNKI和WOS兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中分別獲得了81條和46條，作為本文數(shù)據(jù)的來源。2.2.2參數(shù)設(shè)置本章采用的是Citespace6.3.1R3作為可視化分析的軟件。對于參數(shù)設(shè)置如下：時(shí)間段設(shè)置為1年，CNKI文獻(xiàn)分析時(shí)間范圍為2015-2023，WOS文獻(xiàn)分析時(shí)間為2015-2023，而“Textprocessing”和“Links”這兩個(gè)選項(xiàng)均選擇默認(rèn)參數(shù)設(shè)置。根據(jù)所要分析的內(nèi)容，在“Nodetype”中分別選擇“Author”、“institution”、“country”、“Citeddocument”和“Citedauthor”進(jìn)行可視化分析。對每個(gè)節(jié)點(diǎn)所采用的篩選方式的公式為“g-index”算法（k=25）。2.2.3分析方法本文系統(tǒng)整理并分析了近20年來圍繞治理水體重金屬Cd污染的文獻(xiàn)。首先，通過查閱CNKI和WOS提供的引文報(bào)告，梳理了2015年至2023年間相關(guān)文獻(xiàn)的特點(diǎn)，包括主題、國家和地區(qū)、機(jī)構(gòu)、作者以及學(xué)科分布等。隨后，運(yùn)用Citespace可視化軟件分析了中文文獻(xiàn)和英文文獻(xiàn)的發(fā)文機(jī)構(gòu)和作者之間的合作關(guān)系。最后，基于共現(xiàn)和聚類分析探討了中英文文獻(xiàn)的研究熱點(diǎn)，這種分析方法有助于讀者更全面地了解該領(lǐng)域的研究動(dòng)態(tài)，為未來相關(guān)研究提供了參考和指導(dǎo)。2.2.4圖譜解讀基于Citespace可視化軟件，生成的圖譜所顯示的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)均為一個(gè)研究代表，節(jié)點(diǎn)間的相互連線表示兩研究代表之間的相互關(guān)系。節(jié)點(diǎn)的大小與文獻(xiàn)出現(xiàn)的頻次和引用的頻次（CF）成正比關(guān)系，CF越大，則表明文獻(xiàn)被引用頻次較高。中介中心性（Betweennesscentrality，BC）是指一個(gè)節(jié)點(diǎn)擔(dān)任其他兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間最短橋梁路徑的次數(shù)，也是一種與科學(xué)貢獻(xiàn)的變革潛力相關(guān)的度量。一個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)橋梁的次數(shù)越高，它的中介中心性就越大，當(dāng)BC≥0.1時(shí)，表明該節(jié)點(diǎn)具有關(guān)鍵樞紐或重要轉(zhuǎn)折作用（圖中用紫色外圈標(biāo)注，圈的大小與BC）成正比，除了每一組聚類數(shù)據(jù)必要的關(guān)聯(lián)度外也應(yīng)當(dāng)保證存在各組數(shù)據(jù)的差異性。2.3整合分析方法的概述整合分析（Meta-analysis）是用于比較和綜合針對同一科學(xué)問題的研究結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，其結(jié)論是否有意義取決于納入研究的質(zhì)量，常用于系統(tǒng)綜述中的定量合并分析。通常為開展一項(xiàng)整合分析的研究，相關(guān)學(xué)者需要進(jìn)行以下的步驟：首先確定研究的問題和目的，從而確定檢索的主題，對各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行系統(tǒng)全面的收集整理；對收集到的文獻(xiàn)按照所要求的分類標(biāo)準(zhǔn)，制定相應(yīng)的篩選方案，對不需要的文獻(xiàn)進(jìn)行剔除。再根據(jù)研究目的來確定相應(yīng)的變量和效應(yīng)值的類型，隨之對相符合的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，即對目標(biāo)效應(yīng)值的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，提取中需注意樣本量的大小，之后再對提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類整理，以便后續(xù)的計(jì)算分析；選擇適合的分析軟件，確定文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)模型，然后對所提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，得到不同變量和分組的總效應(yīng)值和95%置信區(qū)間；選擇合適的軟件繪圖，評價(jià)結(jié)果的真實(shí)和有效性，最后成文分析。第三章水體重金屬Cd污染現(xiàn)狀和修復(fù)技術(shù)3.1水體的重金屬Cd污染3.1.1重金屬污染的來源與危害重金屬(heavymealsHMS)是指原子密度大于4.5g/cm3，原子序號(hào)REF_Ref10543\r\h[9]大于23的金屬。有些HMS元素存在于生物本身，但體內(nèi)積累過多會(huì)造成危害REF_Ref3313\r\h[10]。例如，鐵(Fe)、錳（Mn）、鉬（Mo）、鋅（Zn）、鉻（Cr）、銅（Cu）等。還有一些是植物生長必需的元素，參與植物的呼吸和光合作用，提供植物生長所需的蛋白酶和營養(yǎng)物質(zhì)REF_Ref3522\r\h[11]等，在生長過程中起著重要的作用。HMS元素不是通過化學(xué)作用生成的，而是本就存在于生態(tài)系統(tǒng)中的元素。這些元素在環(huán)境中自然存在，雖然含量較少，但存在濃度過高會(huì)使生態(tài)環(huán)境惡化REF_Ref3584\r\h[12]，如鎘（Cd）、鉻（Cr）、汞（Hg）、砷（As）、鉛（Pb）等。環(huán)境中的HMS元素大部分來自工業(yè)和礦山開發(fā)、冶煉、化石燃料燃燒、電鍍、電子產(chǎn)品生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)有機(jī)肥和化肥使用等人為的活動(dòng)和生產(chǎn)工作REF_Ref10850\r\h[13]。HMS在水環(huán)境中存在形態(tài)包括溶解態(tài)離子、絡(luò)合態(tài)離子和可溶性分子REF_Ref18425\r\h[14]，受水環(huán)境影響，更易與沉淀物和浮游物相互作用、富集。浮游物中重金屬含量通常高于沉淀物，可能因其大比表面積和運(yùn)動(dòng)性，使得重金屬更易富集和傳輸。此現(xiàn)象使重金屬監(jiān)測與管理更復(fù)雜，需綜合考慮不同形態(tài)及在介質(zhì)中的分布。水體中的重金屬多來自人為污染廢棄物，包括工業(yè)生產(chǎn)廢水和違規(guī)排放的礦山廢水等，而工業(yè)生產(chǎn)廢水又包括電鍍，冶煉，醫(yī)療，農(nóng)藥生產(chǎn)等多個(gè)行業(yè)所產(chǎn)生的廢水。如果城市固體垃圾處理和保存不當(dāng)，也會(huì)造成含有Cd、Zn、Cu等HMS元素的廢水排放進(jìn)水體中。HMS元素具有較強(qiáng)毒性，在水環(huán)境中不易自我分解，可隨地表水流或地下水流流入江河、湖泊、海洋等水體，使水體中的水生動(dòng)物大量死亡。也可通過食物鏈積累，在其他生命體體內(nèi)富集，導(dǎo)致死亡。同時(shí)，HMS也會(huì)進(jìn)入人體，對人體造成毒害，主要表現(xiàn)為急性或慢性中毒，嚴(yán)重情況還會(huì)使癌細(xì)胞發(fā)生病變而引發(fā)癌癥。也會(huì)引起人體發(fā)育停滯或病變。如受日本鎘大米影響而引發(fā)的“痛痛病”，還會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)組織損傷，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)組織中毒，使得重要器官受損等。3.1.2重金屬鎘污染現(xiàn)狀Cd在水體中的形態(tài)常以二價(jià)態(tài)形式存在，雖然在環(huán)境中自然存在的濃度較低，但毒性較強(qiáng)，會(huì)對人體造成嚴(yán)重危害，在人體內(nèi)的潛伏期在10～30年REF_Ref13616\r\h[15]。目前為止，我國對于重金屬Cd的規(guī)定排放量為0.1mg/l-1，含Cd的廢水需經(jīng)過清潔處理后才能排放，但在實(shí)際情況下，人們實(shí)際生產(chǎn)和生活活動(dòng)中所產(chǎn)生的含Cd廢水都未經(jīng)過處理，就直接進(jìn)行排放，導(dǎo)致水體Cd污染的事件屢見不鮮，如2005年北江韶關(guān)段Cd嚴(yán)重超標(biāo)事件；2009年8月3日湖南省的瀏陽Cd污染事件；2012年廣州REF_Ref11238\r\h[16]龍江發(fā)生的突發(fā)性Cd污染事件，導(dǎo)致龍江部分河段的Cd含量嚴(yán)重超過了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水體要求標(biāo)準(zhǔn)。隨著南水北調(diào)工程的推進(jìn)，我國對東部工程中最大的南湖水庫進(jìn)行了重金屬含量和分布調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，Cd的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)（RI）高居眾多重金屬元素之首，其污染主要來自化肥和農(nóng)藥的使用。由此可以看出水體的Cd污染仍然是我國需要重點(diǎn)解決的問題，Cd污染不僅會(huì)威脅到水生生態(tài)系統(tǒng)，還會(huì)影響到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。3.2水體重金屬Cd污染修復(fù)技術(shù)Cd作為重金屬污染離子，屬于水遷移性元素，除硫化Cd外，其余Cd的化合物均可溶于水，水生生物對于Cd具有很強(qiáng)的富集能力。對于水體的Cd污染的治理，主要采取的是Cd去除技術(shù)，分為化學(xué)修復(fù)技術(shù)、植物修復(fù)技術(shù)和微生物修復(fù)技術(shù)三個(gè)方面。3.2.1化學(xué)修復(fù)方法水體中的重金屬Cd的化學(xué)修復(fù)技術(shù)，即利用投加化學(xué)藥劑的方法，使重金屬Cd污染物生成難溶性的沉降物質(zhì)進(jìn)行去除。1、化學(xué)沉淀法：化學(xué)沉淀法是HMS污水處理領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛、最成熟的方法，其中中和沉淀法具有操作簡單、價(jià)格低和pH值易控制等優(yōu)點(diǎn)，因而此法的應(yīng)用最為廣泛REF_Ref11389\r\h[17]。其適用于幾乎所有重金屬廢水的處理且處理時(shí)間短、效果明顯，但由于需要調(diào)整水體pH值且產(chǎn)生的大量沉淀物處理處置較難，容易引起二次污染REF_Ref12302\r\h[18]。2、硫化物沉淀：硫化物沉淀法REF_Ref26567\r\h[19]是利用Na2S、CaS、H2S等能與重金屬形成比較穩(wěn)定的硫化物沉淀的原理去除重金屬。硫化物沉淀法具有沉淀效果好、殘余金屬濃度低等優(yōu)點(diǎn)，但過量硫化物會(huì)成為水體中新的污染物。3.2.2植物修復(fù)方法水體Cd污染的植物修復(fù)技術(shù)相對于土壤的植物修復(fù)技術(shù)來說起步較晚，因此在發(fā)展上還不夠成熟REF_Ref18985\r\h[20]。通常來說，水體中的植物修復(fù)技術(shù)采用水生植物，這種方法既能夠滿足水生植物自身的正常生長需求，又能夠利用它們的新陳代謝功能去除水體中的氮、磷等污染物，從而達(dá)到良好的凈化效果。此外，經(jīng)過嚴(yán)格的管護(hù)，水生植物還可以提供良好的景觀效果REF_Ref11581\r\h[21]。根據(jù)魏歡歡REF_Ref26668\r\h[22]的研究發(fā)現(xiàn)，紫根鳳眼蓮表現(xiàn)出了對受到重金屬Cd污染水體的良好修復(fù)效果。這種植物具有較強(qiáng)的重金屬富集能力，對于10mg/L濃度下的Cd2+和Zn2+，其去除率分別達(dá)到了86.0%和90.1%，凈化效果顯著。3.2.3微生物修復(fù)方法對水體的重金屬Cd的微生物修復(fù)技術(shù)在于利用微生物處理重金屬離子REF_Ref13841\r\h[23]，目前該方面的研究還屬于初級階段，SchmidMREF_Ref11705\r\h[24]等人利用厭氧氨氧化技術(shù)，在對電鍍廢水中的Cd、Cu、Zn等HMS元素的去除可以取得較好的處理效果。生物法REF_Ref11990\r\h[25]去除重金屬離子需要培養(yǎng)菌種，該方法適合連續(xù)生產(chǎn)過程，同時(shí)成本也較低，但是需要消滅多余菌后才能排放，以保證不對所處的環(huán)境產(chǎn)生二次污染。在廣大農(nóng)村地區(qū)，采取生態(tài)廢水處理技術(shù)REF_Ref12104\r\h[26]，能夠取得更加顯著的效果，即建立了耦合生物單位（厭氧折流板反應(yīng)器，缺氧池和好氧單元），A2O和生態(tài)單位（平流人工濕地）的改良生物生態(tài)A2O-人工濕地系統(tǒng)，并確定了該系統(tǒng)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。通過研究不同季節(jié)下ABR（厭氧折流板反應(yīng)器）的性能和特性，ABR實(shí)現(xiàn)的COD去除效率分別為74%（夏季）、68%（春/秋季）、62%（冬季）。研究表明REF_Ref12153\r\h[27]，微球菌2YB-25OH菌株在PH8.5條件下對Cr6+的吸附率為80.08%；游離態(tài)小球藻對Cd2+(10mg/L)的吸附率為92.7%。微生物修復(fù)法具有高效，操作簡便，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但其在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)受到溫度、水體PH、金屬離子濃度等條件的影響，因此不同條件下的重金屬污染水體修復(fù)需制定不同的微生物修復(fù)方法。第四章基于Citespace可視化和整合分析Cd的水體污染現(xiàn)狀和修復(fù)處理研究在我國，受HMS污染的水體占水體總污染的80.5%，其中重金屬Cd污染又以7%的比重占HMS污染的首位，成為危害最大的HMS污染類型。而Cd常存在于銅鋅礦或鉛鋅礦中，因此在對鋅礦進(jìn)行開采、提取、冶煉過程中，所排放的廢水也含有重金屬Cd元素，會(huì)對環(huán)境造成較大影響REF_Ref12450\r\h[28]。Cd在水體環(huán)境中的常見形態(tài)為六價(jià)鎘離子，是具有較強(qiáng)毒性的的環(huán)境污染物之一，其釋放可能導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)和健康問題。由于它具有強(qiáng)烈的氧化性，對水體、土壤和空氣會(huì)造成嚴(yán)重污染，危害生物多樣性和生態(tài)平衡，進(jìn)入人體可能引發(fā)癌癥、肝腎損害以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病。因此，控制六價(jià)Cd離子的排放和處理是環(huán)境保護(hù)的重要任務(wù)REF_Ref12483\r\h[29]。目前，Cd已經(jīng)被美國毒物和疾病登記署（ATSDR）認(rèn)定并列入為第6位危害人類健康的有毒物質(zhì)，且在全球性危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)中，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署也將六價(jià)Cd離子列為首位的有毒重金屬元素REF_Ref12630\r\h[30]。關(guān)于修復(fù)受Cd污染水體，相關(guān)專業(yè)的科研人員和環(huán)保人士正在通過各種方法和手段進(jìn)行探索，其中對于植物修復(fù)受Cd污染的水體REF_Ref12669\r\h[31]，因具有費(fèi)用較低、產(chǎn)生二次污染較少、生態(tài)效益較高、效果持久等優(yōu)點(diǎn)，而廣受好評。謝新宇REF_Ref12701\r\h[32]等通過近海植物、海洋藻類和微生物對水體重金屬污染修復(fù)情況進(jìn)行研究，得出了生物修復(fù)對水體重金屬污染具有成本低、有利于生態(tài)環(huán)境的改善等眾多優(yōu)點(diǎn)，成為治理重金屬污染水體的首選方法，但在面對較為復(fù)雜的具體水環(huán)境時(shí)，仍需要輔助化學(xué)方法和物理方法，以便形成完整地循環(huán)體系，有效的進(jìn)行重金屬污染治理。近年來，有關(guān)修復(fù)和治理重金屬Cd污染水體的研究越來越多，但大多數(shù)的研究都相對分散，沒有形成系統(tǒng)的體系，且研究的方法和得出的結(jié)論，也都具有較大差異，使得各研究人員無法準(zhǔn)確地宏觀層面上掌握該領(lǐng)域內(nèi)的最新研究動(dòng)態(tài)，并且對相關(guān)的文獻(xiàn)特性、發(fā)文量、研究熱點(diǎn)和知識(shí)基礎(chǔ)也鮮有報(bào)道，因此需要通過系統(tǒng)的方法，對該主題內(nèi)的相關(guān)文獻(xiàn)信息進(jìn)行整理REF_Ref12741\r\h[33]。為此，本文基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的理論，借助可視化軟件Citespace，從全新的視角出發(fā)，分析重金屬Cd對于水體的污染現(xiàn)狀和修復(fù)處理研究領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)資料，通過梳理該領(lǐng)域的發(fā)文特征、研究熱點(diǎn)、科學(xué)合作、知識(shí)基礎(chǔ)和研究趨勢等方向，得出該領(lǐng)域的研究前景和動(dòng)向。4.1發(fā)文量和引文量分析發(fā)文量是衡量一個(gè)“科研組成體”，包括學(xué)術(shù)成果、學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)和學(xué)術(shù)地位的重要指標(biāo)。而引文量則是表明和評定相關(guān)類型文獻(xiàn)在該研究主題內(nèi)的重要程度和引用價(jià)值的重要判斷標(biāo)準(zhǔn)。對發(fā)文量和引文量進(jìn)行分析，可以更有效的把握在SRHM(Cd)Wp領(lǐng)域內(nèi)的研究走勢和動(dòng)向。發(fā)文量越多，表示在這一領(lǐng)域內(nèi)，研究越活躍，研究方向和受重視程度越高。伴隨著時(shí)間的推移，相關(guān)中英文文獻(xiàn)的發(fā)文總量呈現(xiàn)出的是上升的趨勢。具體情況如圖2-1所示。圖2-1為水體重金屬Cd污染現(xiàn)狀與修復(fù)處理研究領(lǐng)域中文和英文的年發(fā)文量Fig2-1showsthestatusquoofcadmiumpollutioninwaterandtheannualnumberofpublicationsinChineseandEnglishintheresearchfieldofremediation（1）中文文獻(xiàn)的發(fā)文量與引文量的分析根據(jù)CNKI提供的引文分析，顯示有81篇中文文獻(xiàn)，總引用次數(shù)達(dá)到557次。2015年，中國正式實(shí)施了環(huán)境保護(hù)法，并隨后發(fā)布了《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》。這些法規(guī)的實(shí)施標(biāo)志著我國對環(huán)境問題的高度關(guān)注，也激發(fā)了學(xué)術(shù)界對水污染及其治理的深入研究，所發(fā)表文獻(xiàn)的數(shù)量也不斷增加。英文文獻(xiàn)的發(fā)文量與引文量的分析由WOS所得出的引文分析報(bào)告可知，英文文獻(xiàn)共53篇，文獻(xiàn)總引用頻次為1068次。英文文獻(xiàn)大量發(fā)表的年份主要集中在2018-2023年間，被引用頻次從2017年后，逐年遞增。通過CNKI和Webofscience兩個(gè)數(shù)據(jù)庫所給出的引文報(bào)告可以得出結(jié)論，國內(nèi)外研究人員在這個(gè)研究領(lǐng)域所發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量在2022年以前相差不大，而在2023年英文文獻(xiàn)的發(fā)表數(shù)量遠(yuǎn)高于中文文獻(xiàn)。表2-1中文文獻(xiàn)發(fā)文量前5的機(jī)構(gòu)、作者Table2-1Top5institutionsandauthorsofChineseliteratureonheavymetalCdpollutionandremediationinwaterbodies序號(hào)機(jī)構(gòu)作者發(fā)文量1渤海大學(xué)勵(lì)建榮22182上海海洋大學(xué)張飲江2873黑龍江省科學(xué)院自然與生態(tài)研究所楊帆1704華南師范大學(xué)應(yīng)光國1325華南環(huán)境科學(xué)研究所李開明1174.2國家/地區(qū)、機(jī)構(gòu)、作者的發(fā)文與合作分析對國家/地區(qū)、機(jī)構(gòu)、作者的發(fā)文量進(jìn)行分析，可以更好的了解在該主題內(nèi)文獻(xiàn)的“貢獻(xiàn)者”和“發(fā)源地”。分析國家和地區(qū)、機(jī)構(gòu)、作者之間的合作，可以進(jìn)一步辨析該主題內(nèi)的整體合作和探討的情況。（1）中文文獻(xiàn)的機(jī)構(gòu)、作者的發(fā)文與合作分析在中文文獻(xiàn)中，經(jīng)過分析可以發(fā)現(xiàn)，在Citespace界面上顯示Network中得到N=51，E=21，Density=0.0165。說明在2015-2023年間對重金屬Cd對水體環(huán)境的污染現(xiàn)狀和修復(fù)研究的機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)為51，含有21條連線，密度為0.0165。但通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，中文文獻(xiàn)發(fā)表機(jī)構(gòu)圖譜如圖2-2-a所示，各機(jī)構(gòu)之間相互合作較少，多呈現(xiàn)出塊狀分布，各院校機(jī)構(gòu)之間相互組成“小團(tuán)體”進(jìn)行合作交流，多數(shù)院校機(jī)構(gòu)傾向于同省份進(jìn)行合作，因此，在今后的研究中，應(yīng)該加強(qiáng)各院校、科研機(jī)構(gòu)之間的合作和交流。由CNKI引文報(bào)告可知，共有151名作者對該主題進(jìn)行了研究，并發(fā)表了文獻(xiàn)。中文文獻(xiàn)的作者共現(xiàn)圖譜所表現(xiàn)出的特點(diǎn)是“大分散小集中”的特點(diǎn)如圖2-2-a所示，各研究人員多數(shù)依托于院?；蚩蒲袡C(jī)構(gòu)，組成科研團(tuán)隊(duì)，來進(jìn)行研究；也有極少數(shù)通過與生產(chǎn)企業(yè)達(dá)成合作，從而進(jìn)行研究。為此，后期應(yīng)該加強(qiáng)各作者之間的相互合作，增強(qiáng)學(xué)者之間的交流和借鑒，從而促進(jìn)主題研究的進(jìn)步。圖2-2-a中文文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜Figure2-2-aMapofco-occurrenceofChineseliteratureinstitutions圖2-2-b中文文獻(xiàn)作者共現(xiàn)圖譜Figure2-2-bMapofco-occurrenceofauthorsinChineseliterature（1）英文文獻(xiàn)國家/地區(qū)、機(jī)構(gòu)、作者發(fā)文與合作分析通過WOS給出的引文報(bào)告可以分析出共有20個(gè)國家/地區(qū)對該課題進(jìn)行了研究，其中發(fā)表文獻(xiàn)最多的是PeoplesRchina，發(fā)文量為23篇（中國，50.000%），其次是India（印度，8，17.391%），Australia（澳大利亞，5，10.870%），由此可見，中國的有關(guān)學(xué)者在對水體環(huán)境重金屬Cd的污染與修復(fù)研究方面，有了較大成就。在WOS的引文分析中，共有114家機(jī)構(gòu)對這一主題進(jìn)行了研究，其中排在前三位的是中國和印度的機(jī)構(gòu)，分別為CouncilofscienceindustrialresearchcsirIndia（印度科學(xué)工業(yè)研究委員會(huì)，8.696%），ChineseAcademyofSciences（中國科學(xué)院，6.522%），ChineseAcademyofAgriculturalScience（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，4.348%），而所有文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)的文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量≥2篇的共有4所，分別為中國（3所），印度（1所），這表明了文獻(xiàn)的發(fā)表數(shù)量與發(fā)表機(jī)構(gòu)的歸屬目標(biāo)一致。而機(jī)構(gòu)之間的合作關(guān)系如圖2-3-a所示，與國家/地區(qū)的文獻(xiàn)發(fā)表圖譜趨于一致。圖2-4-a英文文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜Figure2-4-aMapofco-occurrenceofEnglishliteratureinstitutions在WOS給出的引文分析中，參與該主題研究的作者共有4326人，其中較為活躍的作者Joerg（11，1.306%），Lin（9,1.069%）和Dong（9，1.069%）。如圖2-4-b所示，大多數(shù)分散為小團(tuán)體進(jìn)行研究，較大范圍的合作也僅僅局限于發(fā)文量較多的幾位作者之間進(jìn)行，使得對于主題的研究思路得不到交流，方法得不到驗(yàn)證，造成主題研究進(jìn)展較為緩慢，但總體趨勢仍是穩(wěn)步向前的。且根據(jù)Citespace所給出的作者共現(xiàn)圖譜圖2-3-b可以看出，絕大部分作者都會(huì)選擇本國作者進(jìn)行合作，不同國家作者相互合作的較少，為此在對于同一領(lǐng)域的研究中，不同國家的作者也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)合作，通過對該研究領(lǐng)域環(huán)境問題在不同國家會(huì)表現(xiàn)出的不同特征進(jìn)行探討，以便更好的得出結(jié)論。圖2-4-b英文文獻(xiàn)合作作者共現(xiàn)圖譜Figure2-4-bMapofco-authorshipinEnglishliterature4.3被引期刊共現(xiàn)分析對所發(fā)表文獻(xiàn)的來源進(jìn)行分析，可以幫助我們更好的了解該主題的相關(guān)文獻(xiàn)所發(fā)表的主流刊物，對需要進(jìn)行投稿的研究人員提供思路。（1）中文文獻(xiàn)的被引期刊共現(xiàn)分析基于CNKI所給出的引文報(bào)告分析可知，共有44篇文獻(xiàn)來自期刊發(fā)表，其中發(fā)表文獻(xiàn)較多的期刊主要是《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》（3篇），《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》（3篇），而期刊發(fā)表總占比為73.3%，其學(xué)科類型多為環(huán)境科學(xué)與資源利用。（2）英文文獻(xiàn)的期刊共現(xiàn)基于WOS的引文報(bào)告中得出，共包含有20個(gè)出版刊物，其中數(shù)量大＞4篇的有《EnvironmentalSciences》（33，71.739%），《WaterResources》（9，19.565%）、《EngineeringEnvironmental》（5，10.870%）。英文文獻(xiàn)的被引用頻次較多，表明國外研究人員對于這一領(lǐng)域的研究成果較豐富，可供借鑒的結(jié)論較豐富。在WOS給出的引文報(bào)告表明，對“EnvironmentalSciencesEcology”、“WaterResources”以及“Engineering”三個(gè)方向的研究，所發(fā)表的文獻(xiàn)占比較大，得出的研究結(jié)論也相對豐富。4.4研究熱點(diǎn)分析關(guān)鍵詞是體現(xiàn)一篇文獻(xiàn)核心的重要表征，通過關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)的共現(xiàn)分析，可以幫助我們更好的定位研究熱點(diǎn)。本文通過CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫中提取的文獻(xiàn)分開進(jìn)行關(guān)鍵詞提取分析，并對中英文文獻(xiàn)的頻次（CF）和中介中心性（BC）進(jìn)行分析，進(jìn)而判斷出熱點(diǎn)和重點(diǎn)，得出SRWPHMS（Cd）Wb研究領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r和前景。中文文獻(xiàn)的熱點(diǎn)問題中文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類和時(shí)間線網(wǎng)絡(luò)圖譜（圖2-5和圖2-6）（N=97，E=181），其研究的熱點(diǎn)主要為水體污染（CF=20，BC=0.68）、生物修復(fù)（CF=8，BC=0.37）、修復(fù)（CF=6，BC=0.15）、生態(tài)修復(fù)（CF=5，BC=0.05）、修復(fù)技術(shù)（CF=4，BC=0.11）、HMS（CF=3，BC=0.25）等。這些關(guān)鍵詞均是圍繞水體污染、修復(fù)治理、Cd等HMS的相關(guān)問題展開研究和討論的，它們的研究節(jié)點(diǎn)角度，以及BC的重要性，都是圍繞該研究主題進(jìn)行開展的。CF出現(xiàn)的年份主要集中在2014年，之后的研究均是圍繞其出現(xiàn)的結(jié)論和問題進(jìn)行補(bǔ)充和解決的。Citespace可視化軟件所給出的圖譜是由LLR、LSI以及MI，這三種算法提取關(guān)鍵詞的過程均是對每一個(gè)關(guān)鍵詞給出一個(gè)分別是#0生態(tài)修復(fù)、#1修復(fù)、#2生物修復(fù)、#3修復(fù)技術(shù)、#4黑臭水體污染，各聚類的相關(guān)關(guān)鍵詞如圖2-5和表2-2所示。中文文獻(xiàn)的第一個(gè)聚類是#0生態(tài)修復(fù)，共包含有11個(gè)關(guān)鍵詞，該聚類的關(guān)鍵詞是圍繞著受重金屬影響的水體、污染物的形態(tài)以及修復(fù)方法，同時(shí)還包括有Cd冶煉、生態(tài)修復(fù)、水體底泥、水質(zhì)污染等，這些內(nèi)容出現(xiàn)的年份集中在2019-2020年。重金屬Cd進(jìn)入人體，并積累到一定的程度，會(huì)引起人體肝腎功能的病變，引發(fā)貧血和高血壓，是對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重威脅的重金屬污染元素REF_Ref12868\r\h[34]。由于我國對重金屬Cd污染水體的研究起步較晚，因此對受重金屬Cd污染的水體所采用的修復(fù)方法，多是化學(xué)修復(fù)方法或者是物理修復(fù)方法，而水體中的重金屬Cd多沉積于河流或湖泊的污泥中，陳秀粉REF_Ref12923\r\h[35]等通過收集和整理國內(nèi)其他研究人員對各大河流、湖泊中的污泥的重金屬Cd的含量的探查，提出對污泥中重金屬如果采用物理化學(xué)修復(fù)方法的話，極易產(chǎn)生二次污染，因此應(yīng)借助自然界中存在的或人工培育的富集植物，對河底污泥中的重金屬進(jìn)行吸附、氧化還原等作用，降低濃度。圖2-5中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類Figure2-5KeywordclusteringinChineseliterature中文文獻(xiàn)的#2、#3、分別為“生物修復(fù)”和“修復(fù)技術(shù)”，共包含35個(gè)關(guān)鍵詞，主要的研究內(nèi)容是圍繞著治理和修復(fù)受重金屬Cd污染的水體環(huán)境進(jìn)行的。同時(shí)由于近年來對植物修復(fù)方法的研究較為深入，因此對不同的富集植物對重金屬Cd的吸附效率進(jìn)行展開討論的，年份主要集中在2021-2023年間。植物修復(fù)技術(shù)因具有治理成本低、環(huán)保美觀、不易造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)，成為近年來對重金屬Cd污染水體修復(fù)技術(shù)的討論熱點(diǎn)，而不同水生植物由于生長的時(shí)間不同，根系、莖、葉等的吸附能力也都不一致，為此，在選擇和培育水生植物時(shí)需要慎重考慮。王興利REF_Ref12969\r\h[36]等將挺水、漂浮、浮葉和沉水四種水生植物在生態(tài)修復(fù)重金屬污染水體領(lǐng)域的進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，以及水生植物對重金屬的蓄積效果和影響因素進(jìn)行重點(diǎn)說明，得出在挺水性植物中西伯利亞鳶尾、石菖蒲以及菖蒲對人工濕地中的Cd的吸收富集能力較好，富集可達(dá)到91.4%，有較高的處理性能；漂浮性水生植物中鳳眼藍(lán)和浮萍對Cd的去除效率較高，去除率最大可達(dá)到80%；浮葉性植物中睡蓮不同部位Cd的含量為葉<莖<根，平均去除率達(dá)18.23%；沉水性植物中狐尾藻和菹草具有繁殖性能好，生命力頑強(qiáng)，擁有超強(qiáng)的重金屬去除效果，對高濃度的含Cd廢水去除效果好，而對于較低濃度的Cd廢水則采用伊樂藻和小茨藻。表2-2中文文獻(xiàn)前三個(gè)關(guān)鍵詞Table2-2FirstthreekeywordsinChineseliteratureID聚類標(biāo)簽數(shù)量時(shí)間LLR算法所呈現(xiàn)出的各聚類前3個(gè)關(guān)鍵詞0生態(tài)修復(fù)102019-2020水體、生態(tài)修復(fù)、水生植物1修復(fù)42021-2023曝氣、河道污染、負(fù)荷領(lǐng)域2生物修復(fù)52021-2022水體污染、研究進(jìn)展、治理技術(shù)3修復(fù)技術(shù)162023-2024污染治理、優(yōu)化研究、河道水體4黑臭水體污染82023-2024水污染、環(huán)境保護(hù)、污染控制圖2-6中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)間線聚類圖譜Figure2-6TimelineclusteringofkeywordsinChineseliterature中文文獻(xiàn)的第三個(gè)聚類標(biāo)簽是“修復(fù)”，該聚類的關(guān)鍵詞都是圍繞著修復(fù)重金屬Cd的水體的污染展開的，這些聚類集中在2021-2024年。Cd污染在水體污染中占有很高的比重，同時(shí)由于Cd多存在于鋅鐵礦或鉛鋅礦中，因此在開采過程中，會(huì)產(chǎn)生廢水、廢渣，成為水體重金屬Cd污染的重要來源，吳倩云REF_Ref13025\r\h[37]通過將其他研究人員對Cd污染的修復(fù)方法進(jìn)行分析，其中化學(xué)沉淀方法在目前對于工業(yè)廢水的處理中應(yīng)用較為普遍，但是其只適用于高濃度廢水處理，對較低濃度廢水處理效果不佳，且在添加化學(xué)試劑過程中，還會(huì)造成二次污染；離子交換法和膜分離法，這兩種方法雖然不會(huì)對水體環(huán)境造成二次污染，但是存在成本較高、處理量小、操作過程復(fù)雜等缺點(diǎn)，不能大范圍適用于重金屬Cd污染修復(fù)。最后的吸附法，需要對不同的重金屬采取不同的吸附材料，進(jìn)行有針對性的修復(fù)，對去除重金屬有著較大幫助。#4黑臭水體污染由6個(gè)關(guān)鍵詞組成，研究內(nèi)容主要是受重金屬Cd污染的河流，其水體性質(zhì)發(fā)生變化，從而引發(fā)了水體質(zhì)量的下降，導(dǎo)致水生生物死亡，其研究的平均年份在2020-2023。王晨希REF_Ref13064\r\h[38]等對長江鎮(zhèn)江段的四個(gè)飲水口從2021年1-10月的表層水樣進(jìn)行連續(xù)采樣，用于探討中的12種重金屬的濃度分布特征，在通過EPA健康風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型進(jìn)行健康風(fēng)險(xiǎn)評估，其中Cd的濃度是0.01～0.04μg/L，長江鎮(zhèn)江段的Cd的致癌健康風(fēng)險(xiǎn)值數(shù)量級為10-6,水體重金屬會(huì)通過皮膚接觸途徑所產(chǎn)生的致癌和非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)均遠(yuǎn)小于通過飲水途徑所造成的危害。英文文獻(xiàn)的熱點(diǎn)問題圖2-7和2-8分別為英文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類圖譜和關(guān)鍵詞時(shí)間線網(wǎng)絡(luò)圖譜（N=212，E=763)，由于英文文獻(xiàn)數(shù)量較多，因此節(jié)點(diǎn)和連線也相應(yīng)地得到了增加，各節(jié)點(diǎn)之間的連線也更加復(fù)雜。英文文獻(xiàn)出現(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞有heavymetal（重金屬CF=19，BC=0.42）、Cd（CF=13，BC=0.63）、accumulation（積累CF=7，BC=0.32）、removal（去除CF=5，BC=0.12）等，由此可以看出，英文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞均是圍繞重金屬Cd所造成的水體污染，產(chǎn)生的廢水，以及廢水的去除和Cd在生物體內(nèi)的積累。CF較為集中的年份處于2020-2023年間，也因此判斷出研究主題是圍繞著較大的節(jié)點(diǎn)展開的。圖譜由LSI算法呈現(xiàn)出6個(gè)有效聚類，分別為#0heavymentals（重金屬）、#1Watertreatment（水處理）、#2Copepods（橈足類）、#3ShallowLakes（淺水湖泊）、#4Silicobioremediation（硅生物修復(fù)）、#5monitoring（監(jiān)視）、#6Cd（鎘），其中，#0、#1、#5、#6四個(gè)聚類為主要的研究方向，每個(gè)聚類的對應(yīng)關(guān)鍵詞如圖2-8所示。圖2-8英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類Figure2-8KeywordclusteringinEnglishliterature圖2-9英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)間線聚類圖譜Figure2-9TimelineclusteringdiagramofkeywordsinEnglishliterature英文文獻(xiàn)的第一個(gè)聚類#0“重金屬”，共包含5個(gè)關(guān)鍵詞，這些關(guān)鍵詞均是圍繞著如何去除水體中含有的重金屬Cd進(jìn)行的，研究的年份集中在2023年。重金屬Cd作為重要的工業(yè)原料，在冶煉、電鍍等重工業(yè)行業(yè)運(yùn)用廣泛，所產(chǎn)生的污水也成了水體污染的來源之一。對重金屬Cd污染的水體采用的修復(fù)方法多以添加化學(xué)試劑進(jìn)行修復(fù)，其不僅成本高昂，而且會(huì)造成二次污染，因此近年來國內(nèi)外對植物修復(fù)重金屬Cd污染水體的研究，逐步深入。研究表明，存在于水體和農(nóng)田中的Cd對人體有著較大的威脅，因此去除這些環(huán)境中的Cd非常重要。ZhaoREF_Ref12958\r\h[39]等選取苧麻作為處理重金屬Cd污染的研究對象，在已有通過苧麻進(jìn)行Cd污染修復(fù)研究的基礎(chǔ)上，選取了165份苧麻種子，經(jīng)過水培實(shí)驗(yàn)后觀察其對Cd脅迫的響應(yīng)和修復(fù)Cd污染的潛力，從而尋找在苧麻中存在的與Cd抗性和Cd積累性的相關(guān)基因，從而進(jìn)一步培育出對Cd修復(fù)具有更高效率的轉(zhuǎn)基因品種提供參考。英文文獻(xiàn)的第二個(gè)聚類#1“水處理”，共包含有5個(gè)關(guān)鍵詞，該聚類是圍繞著去除受污染廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行研究的，研究集中進(jìn)行的年份在2022-2023年。隨著對受重金屬Cd污染水體研究的深入，研究者發(fā)現(xiàn)一味地嘗試消除污染物，會(huì)使得水體環(huán)境質(zhì)量下降，以及已經(jīng)修復(fù)的水體水質(zhì)無法在短時(shí)間內(nèi)得到恢復(fù)，為此研究者選擇對受污染的水體中的污染物進(jìn)行吸附，以減少使用化學(xué)物質(zhì)會(huì)對水體環(huán)境造成負(fù)擔(dān)，也可在一定程度上縮減水體環(huán)境的恢復(fù)時(shí)間。SalamaREF_Ref32674\r\h[40]等研究了藻類作為吸附劑，去除水體中重金屬的方法，而藻類作為較低成本的植物，生長周期短，可以更好地在短期內(nèi)吸附重金屬，同時(shí)他重點(diǎn)介紹了HMS的去除機(jī)制以及藻類在生物吸附和生物蓄積方面的物理和化學(xué)表征，為未來培育耐HMS的藻類植株提供了方向。聚類#5“監(jiān)視”，主要是圍繞著如何對已經(jīng)被重金屬Cd污染的水體，進(jìn)行觀察和分析所開展的研究。研究時(shí)間主要集中于2023年。SrinivasaREF_Ref13257\r\h[42]等對印度中央污染控制委員會(huì)確定作為長期污染地區(qū)的Ranipet工業(yè)區(qū)進(jìn)行研究，該工業(yè)區(qū)作為印度最大的鞣革出口中心之一，周邊分布在工業(yè)總數(shù)為240家的制革廠、陶瓷、耐火材料等廠區(qū)，結(jié)果表明了該地區(qū)地表水中所含有的重金屬元素濃度水平遠(yuǎn)超允許水平，導(dǎo)致居住在該地區(qū)的人們患有嚴(yán)重的疾病，為印度治理Cd污染廢水提供了數(shù)據(jù)，同時(shí)也為我國防治重金屬Cd污染，提供了參考。聚類#6“Cd”，共包含有5個(gè)關(guān)鍵詞。該聚類主要研究Cd可作為離子態(tài)或顆粒態(tài)的形式進(jìn)入水體環(huán)境中，隨后通過進(jìn)入水生生物或被植物根系吸收，進(jìn)而進(jìn)入人體會(huì)其他環(huán)境圈層，造成更大范圍的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。該研究的時(shí)間集中于2022-2023年。TytlaREF_Ref23120\r\h[41]等研究了位于波蘭上西里西亞工業(yè)區(qū)的Dzier?noDu?e水庫底泥中9種金屬（Al、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn)，通過沿水庫主軸分布的沉積物，設(shè)置了7個(gè)采樣的，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)這些有毒元素之間存在有顯著的相關(guān)性，表明其來自相同的污染源或具有相似的積累行為，利用富集系數(shù)、污染系數(shù)、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)等指標(biāo)來評價(jià)，結(jié)果表明沉積物中存在的Cd、Zn、Pb和As的含量最高，構(gòu)成了最高的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，證明了重金屬Cd在水體環(huán)境中的威脅巨大，需要更有效的方式治理。4.4小結(jié)本章節(jié)通過對文獻(xiàn)可視化分析與Citespace可視化軟件相結(jié)合的模式，得出SRWPHMS(Cd）WP研究主題的發(fā)文特征、期刊共享特征和研究熱點(diǎn)等，并進(jìn)行分析，進(jìn)而較為全面地展示出該研究主題的發(fā)文特征，結(jié)論如下：發(fā)文特征和科學(xué)合作分析：在2015-2023年間，英文文獻(xiàn)共53篇，引用總頻次1068次；其次全球參與對該主題進(jìn)行研究的國家共20個(gè)，參與的機(jī)構(gòu)114家，參與作者45人，其中貢獻(xiàn)最大的三個(gè)國家分別是中國，印度和澳大利亞；貢獻(xiàn)最大的三個(gè)機(jī)構(gòu)分別是印度科學(xué)研究委員會(huì)、中國科學(xué)院、中國科學(xué)院大學(xué)；貢獻(xiàn)最大的三個(gè)作者分別是Joerg，Lin和Dong，各機(jī)構(gòu)之間多是以“小團(tuán)體”進(jìn)行研究，大范圍合作較少，對于該主題研究的方向總體趨勢較好，各作者所在團(tuán)體或組織應(yīng)加強(qiáng)合作，使該主題的研究更加深入，推動(dòng)該主題的發(fā)展。共有211個(gè)出版刊物參與了該主題研究，較為熱門的刊物主要是《Environmentalscienceandpollutionresarch》、《Environmentalpollution》以及《Holisticenvironmentalscience》，主要以環(huán)境科學(xué)、水資源和工程環(huán)境為主導(dǎo)，形成較為完備的全球性研究體系。中文文獻(xiàn)共計(jì)81篇，共引用頻次為557次，共計(jì)參與的機(jī)構(gòu)有20家，作者20人，其中機(jī)構(gòu)主要包括南開大學(xué)、天津大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)等，作者主要包括孫漢文、李德深、杜榮騫等，中文文獻(xiàn)的各作者和機(jī)構(gòu)之間，較傾向于內(nèi)部進(jìn)行合作，應(yīng)該不同團(tuán)體和作者之間相互合作，共同促進(jìn)該研究領(lǐng)域的發(fā)展。出版刊物共30家，其中貢獻(xiàn)最大的是《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》、《中國資源綜合利用》和《資源節(jié)約與環(huán)?！罚形墨I(xiàn)的學(xué)科主要集中在環(huán)境科學(xué)與資源利用。研究熱點(diǎn)分析：在2015-2013年間，根據(jù)Citespace所得出的研究熱點(diǎn)聚類分析可得到，國內(nèi)的研究熱點(diǎn)主要集中于對受重金屬Cd污染的水體進(jìn)行修復(fù)，包括生物修復(fù)、生態(tài)修復(fù)等修復(fù)方法，且取得了一定的研究成果，對其他國家進(jìn)行相關(guān)研究也起到了一定的借鑒作用。而國外的研究熱點(diǎn)主要集中在重金屬Cd的積累、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以及去除，所得出的成果豐富，對推動(dòng)該研究領(lǐng)域的進(jìn)步有重要影響。而對比國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)能夠看出，國內(nèi)外對水體的重金屬Cd污染問題都十分重視，國內(nèi)的研究集中于對受重金屬Cd污染的水體進(jìn)行修復(fù)的方法的研究，國外的研究則是集中于對重金屬Cd產(chǎn)生的水體污染的原因、危害等進(jìn)行探究，從而找到更有效的方法進(jìn)行修復(fù)和預(yù)防?？偨Y(jié)與展望5.1總結(jié)利用Citespace軟件分別對中英文文獻(xiàn)進(jìn)行了可視化分析，以發(fā)文量和引文量、國家或地區(qū)、機(jī)構(gòu)和合作作者、被引文獻(xiàn)、研究熱點(diǎn)等5各方面為出發(fā)點(diǎn)，并得出相應(yīng)的圖譜。通過中英文文獻(xiàn)的圖譜對比分析可以看出，中文文獻(xiàn)在發(fā)文量和引文量方面，數(shù)量較少，且在有關(guān)水體重金屬Cd污染現(xiàn)狀方面的文獻(xiàn)發(fā)表較多，研究內(nèi)容也具有較多相似之處；英文文獻(xiàn)的發(fā)文量和引文量都較多，且所研究的方向不一，所得出的結(jié)論也都具有不同之處。而在國家或地區(qū)、機(jī)構(gòu)和合作作者、被引文獻(xiàn)方面，中、英文文獻(xiàn)的研究者都傾向于與本國的研究者合作，而合作機(jī)構(gòu)也多傾向于與本國或本地區(qū)之間進(jìn)行合作，各國的研究人員或研究機(jī)構(gòu)之間的交流和合作很少，使得各國之間所得出的研究結(jié)論都相對單一，研究進(jìn)程也是相對緩慢的。5.2研究熱點(diǎn)介紹在第四章中，我們通過Citespace軟件的可視化分析，得出了中、英文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞聚類圖譜，發(fā)現(xiàn)在2020-2023年間，有關(guān)于對水體重金屬Cd污染的修復(fù)方法的文獻(xiàn)發(fā)表量較多，同時(shí)這也是中英文文獻(xiàn)的重要研究熱點(diǎn)。關(guān)于受重金屬Cd污染的水體的修復(fù)方法，主要為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、生物修復(fù)方法，而物理修復(fù)方法和化學(xué)修復(fù)方法，都存在著成本較高、投入較大、時(shí)間較長等缺陷，其中化學(xué)修復(fù)方法由于會(huì)加入化學(xué)試劑，雖然可以有效中和或減少Cd的含量，但是也可能會(huì)造成水體的二次污染，同時(shí)化學(xué)修復(fù)后的水體無法在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原有的水生生態(tài)效力，導(dǎo)致對污染的承載能力的下降，為此國內(nèi)外的研究者對于生物修復(fù)方法的研究增加，成為近年來的研究熱點(diǎn)。咖啡渣（SCG）作為速溶咖啡喝咖啡在沖泡過程中所產(chǎn)生的固態(tài)殘留物，其本身就含有十分豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)和少量的脂類，同時(shí)對Cd（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）等重金屬離子具有良好的吸附能力，是天然的吸附劑。在2022年劉光蓉REF_Ref7497\r\h[43]等對咖啡渣及其類似的生物吸附劑進(jìn)行研究，說明了咖啡渣作為生物吸附劑對修復(fù)重金屬離子所產(chǎn)生污染的可能性，為后期的研究提供了數(shù)據(jù)參考和理論支撐。LataREF_Ref13332\r\h[44]等在2023年，對生物修復(fù)方法進(jìn)行介紹，通過揭露微生物解毒、吸收、吸附和積累鎘的不同機(jī)制，證明生物修復(fù)是一種對去除重金屬的有效工具，同時(shí)也對生物修復(fù)方法所存在的不足進(jìn)行說明，指出組學(xué)方法在通過綜合分析來理解生物系統(tǒng)方面發(fā)揮了重要作用，提出了研究者需要對生物系統(tǒng)進(jìn)行研究以及通過組學(xué)方法加深對生物系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，以實(shí)現(xiàn)從環(huán)境中去除重金屬的目標(biāo)。5.3不足和展望Citespace作為一種包括計(jì)量學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)多元化、階段和動(dòng)態(tài)表達(dá)的可視化工具，既可以幫助我們在宏觀上去把握住一個(gè)研究領(lǐng)域的發(fā)展前景和未來方向，也可以在微觀上便于我們在該領(lǐng)域或者主題內(nèi)的普遍結(jié)論、規(guī)律和差異性。本文將Citespace與水體重金屬Cd的污染與修復(fù)研究相結(jié)合，系統(tǒng)而全面地分析在2016-2024年間水體重金屬Cd的污染與修復(fù)的研究的發(fā)展方向和未來趨勢。以發(fā)文量和引文量、國家和地區(qū)、機(jī)構(gòu)和合作作者、研究熱點(diǎn)為研究點(diǎn)進(jìn)行梳理，得出了國內(nèi)外對于此領(lǐng)域的研究，呈現(xiàn)出“大分散，小集中”的趨勢，相同國家和機(jī)構(gòu)之間的合作緊湊，交往密切，而不同國家和機(jī)構(gòu)之間的合作和交流都較少，所得的研究成果和研究方向都無法得到有效地溝通和交流，導(dǎo)致研究產(chǎn)生停滯，甚至錯(cuò)誤。對于水體重金屬Cd污染的修復(fù)研究，各國的研究進(jìn)程和研究方向具有較大差異，為此，各國的研究人員和研究機(jī)構(gòu)之間應(yīng)加強(qiáng)交流與合作，通過總結(jié)各國所受到的水體重金屬Cd污染中存在的共性原因，以及不同國家各自存在的特殊原因，對這些原因所引起的Cd污染的問題進(jìn)行分析和研究，以便更好去除水體中的重金屬Cd和修復(fù)受破壞的水體環(huán)境。同時(shí)，國家應(yīng)該加強(qiáng)對去除水體重金屬Cd和修復(fù)受污染的水體的多種方法進(jìn)行研究，例如植物修復(fù)方法、生物修復(fù)方法等，以便更好地去解決水體重金屬的污染問題。參考文獻(xiàn)陳偉光.生物炭協(xié)同枯草芽孢桿菌修復(fù)廢水中Cd污染的研究[D].蘇州科技大學(xué),2021.簡彥濤,耿慧,史慧文.水文地質(zhì)水體重金屬污染現(xiàn)狀及治理措施[J].世界有色金屬,2020,(17):194-195.付健,丁敬達(dá).Citespace和VOSviewer軟件的可視化原理比較[J].農(nóng)業(yè)圖書情報(bào),2019,31(10):31-37.DOI:10.13998/ki.issn1002-1248.2019.10.19-0776.廖勝姣.科學(xué)知識(shí)圖譜繪制工具VOSviewer與Citespace的比較研究[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2011,21(07):137-139.ChenL，YanJ，F(xiàn)anW,etal.Twentiethanniversaryofthejournalofremotesensing[J].JournalofRemoteSens-ing，2016.朱兆榮,吳紅剛,趙守全等.基于Citespace可視化的路域生態(tài)修復(fù)研究進(jìn)展[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2023,13(27):1-7.劉麗,魏曉,文雪峰,宋理洪,楊昌隆,周發(fā).鉛、鎘同位素在重金屬污染源解析中的應(yīng)用--基于Citespace計(jì)量分析[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2023,39(2):557-566.李晉毅,張蕾華.基于Citespace水庫水源地重金屬污染可視化研究[J].湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2022,45(3):88-97ChaffaiR,KoyamaH.HeavyMetalToleranceinArabidopsisthaliana[J].AdvancesinBotanicalResearch,2011,601-49甘華陽，卓慕寧，李定強(qiáng)，等.廣州城市道路雨水徑流的水質(zhì)特征[J].生態(tài)環(huán)境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