基于文献计量学的污水除臭研究现状分析

李瑞祎

【摘 要】利用文献计量学方法，基于Web of Science和CNKI数据库，分析近40年来污水除臭研究的发展态势和前沿领域，共检索得到污水除臭相关中文文献867篇，英文文献270篇。结果表明，污水处理厂生物除臭技术是研究热点。现有技术的完善，新技术如低温等离子体法和纳米材料净化法的开发，以及多种技术联用的探索有很重要的意义，目前仍缺乏深入研究，将是今后的一个重要突破口。

【关键词】污水除臭;文献计量分析

中图分类号： X703文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）26-0007-004

【Abstract】Based on Web of Science and CNKI database，this paper analyzes the development trend and frontier fields of wastewater deodorization research in the past 40 years by using bibliometrics method and according to the indicators such as published volume， published country，research institution and cited frequency.A total of 867 literatures in Chinese and 270 in English were retrieved.The results show that biological deodorization technology，including biological filter，biological membrane and biological aerated filter，is a research hotspot in wastewater treatment plant. The improvement of the existing technology and new technology such as low-temperature plasma method and nanomaterial purification method as well as the exploration of multiple technologies are of great significance.At present，there is still a lack of in-depth research， which will be an important breakthrough in the future.

【Key words】Sewage deodorization;Bibliometric analysis

0 引言

文献计量学是基于文献事实，通过数学和统计学手段对文献进行定量分析研究的科学[1]，是总结历史研究成果、揭示未来研究趋势的一种重要工具，文献计量分析可在某一领域内系统地评估科研结果的学科分布、重要程度和发展趋势，有助于从侧面了解相关机构的整体科研实力和学科优势。

随着中国的经济发展，城市化进程加快，城市污水处理设施越来越完善。中国污水处理设施作为在城市中广泛分布的固定市政设施，在运行过程中会产生大量恶臭气体[2]。城市中的异味会对人们的生活及环境质量造成不良影响，因此，恶臭的治理在我国就变得愈发重要。

通过文献检索，目前关于污水除臭方面的综述类文献数量十分有限，而且没有利用文献计量学的方法分析该领域研究现状的相关文献。而近年来国内有关污水除臭的论文数量快速增加，因此借助文献计量学的方法对这一领域的分析和研究十分有必要。本文采用文献计量学的方法，查询国内外有关污水除臭的文献，对文献分布的期刊、年代、分布区域、研究机构、核心期刊、研究主题分布等进行定量统计分析，分析国内外污水除臭研究现状及趋势，为该领域的科研工作者与决策者提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据来源

本研究使用的数据包括两部分，中文文献信息来源于中国知网（学术期刊）数据库（CNKI），CNKI包括中文核心、SCI、EI和CSSCI收录的文献;英文文献资源来源于Web of Science核心合集数据库（WOS），WOS包括SCI-E，SS-CI，CPCI-S，CPCI-SSH，CCR-E和IC收录的文献。检索时间为2018年11月2日，时间跨度自1978-2018年。

1.2 分析方法

本研究使用的软件为VOSviewer，它是由荷兰莱顿大学的Nees Jan van Eck和Waltman共同开发的基于文献的共引和共被引原理，用来构建和查看文献计量图谱的免费文献计量分析软件。本文中所采用的知识图谱均为VOSviewer的标签图谱。在标签图谱中，一个圆圈和其中的标签代表一个元素，圆圈大小代表重要性的高低。拥有相同颜色的圆圈属于同一个聚类。

2 结果与分析

2.1 发文量年变化趋势

由图1可以看出，1978-2002年，年度CNKI文献数量变化浮动不大，均没有突破个位数。而2002-2018年，文献数量呈一年增加，一年减少的周期形式，但总体表现为上升趋势。而总被引次数和篇均被引频次自1997年起波动较大，峰值分别在2007年（393次）和2001年（19.83次）。

图2中，1978-2009年，WOS每年发文量变化不大，均为个位数，最早的文献发表于1978年（Japan）。2010-2018年，WOS每年的发文量虽有波动，但总体呈上升趋势，2010年后数量迅速增加，2013年达到最大（31篇），2014年以后则在每年25篇左右波动。在1978-2009年之间，除个别年份文献总被引次数较多之外，其余年份文献被引次数较少且均在100次以下。而2010-2016年，除2011年（1101次）被引量較多以外，其余年份文献被引次数均在100-200次之间。这说明该研究领域发展较为平稳。

2.2 发文国家分析

基于文献计量在线分析平台统计，发文总量前十的国家依次为中国（185篇），日本（24篇），韩国（10篇），法国（8篇），加拿大（7篇），美国（6篇），波兰（6篇），俄罗斯（4篇），希腊（3篇），西班牙（1篇）。发文量前十的国家发文总量为254篇，占发文总量的94%，而以中国最为突出，占发文总量的68.5%。

由图3的发文量前10的国家发文走势看，日本起步最早，其他国家三年后才有陆续发文，研究起步时间相差最大的达31年。而中国自2001年才有第一篇发文，但发展迅速，刊文数量迅速上升，在论文数量上占有绝对优势，研究的连续性也较好。

2.3 研究机构

由图4可以看出，在CNKI中，发文量前10位的研究机构累计发文量为163篇（占19.0%）。其中总发文量最高的是上海市政设计研究院（29篇），其次是吉林大学（20篇），第三为中国市政工程华北设计研究院（22篇），但总被引频次最高的研究机构为哈尔滨工业大学（262次），其次为天津大学（133次），第三为上海市政设计研究院（64次）。平均被引频次排名前三的研究机构依次为哈尔滨工业大学、广州市市政工程设计研究院和天津大学。WOS中发文量前十的研究机构累计发文量为61篇（占22.6%）。其中中国占6个，其他各占一个。总发文量最高的是中国科学院（20篇），其次是哈尔滨工业大学（10篇），第三为生态环境科学研究中心（5篇）。但总被引频次最高的机构为法国国家农业研究所（909次），占前十总被引频次的54%，篇均被引频次也远高于其他研究机构（227.25次）。表明该机构在这一领域的文献质量很高，有明显优势。总被引频次第二的为哈尔滨工业大学（283次），第三为中国科学院（192次）。

2.4 重点期刊

根据对CNKI中以污水除臭为主题的文献所属期刊及其刊文量的统计发现，刊文量最多的期刊前三名为《中国给水排水》、《给水排水》和《中国环保产业》，对应发文数分别为100篇、41篇和23篇。CNKI中刊文量靠前的期刊平均被引频次相对较少。其他刊文量较少但平均被引频次较高的期刊有《上海环境科学》（99次）、《中国工程科学》（57次）、《现代技术陶瓷》（48次）。WOS中刊文量最多的期刊前三名为《China Water Wastewater》、《Chemical Engineering Journal》和《Bioresource Technology》，对应的刊文量分别为22篇、12篇和11篇。但WOS中刊文量靠前的期刊平均被引次数也较少。

2.5 文献引用

CNKI中文献的被引频次相差不大，其中谢冰等发表于《上海环境科学》的“微生物法脱臭及其影响”被引次数排名第一（99次），李志强等发表于《中国给水排水》的“生物除臭技術”排名第二（75次），赵丽君等发表在《中国给水排水》的“污水处理厂除臭技术及工程化”位列第三（64次）。WOS中被引频次最高的文献是1993年Zilli等发表于《Biotechnology and Bioengineering》的“Phenol removal from waste gases with a biological filter by pseudomonas-putida”（113次），其次是Waki等发表于《Bioresource Technology》的“Review of feedstock pretreatment strategies for improved anaerobic digestion： From lab-scale research to full-scale application”（107次），第三是Carrere等发表于《Bioresource Technology》的“Nitrogen removal from animal waste treatment water by anammox enrichment”（106次）。

2.6 学科分布

图5可知，CNKI中文献量和总被引频次所属学科分布较为广泛，前三的学科依次是“环境”、“城乡规划与市政”以及“石油天然气”，环境属于基础学科，城乡规划与市政属工程学科，石油天然气属技术学科。WOS中排名前三的学科为“Environmental sciences ecology”，“Engineering”和“Public environmental occupational health”，前十的文献量和被引频次相差不大，学科包括基础学科，技术学科和工程学科且分布较为均匀。

2.7 研究前沿趋势

利用VOSviewer软件分别对CNKI和WOS中的文献题目和摘要基于同现词网络构建关键词术语地图（图6-图9）。由关键词共现知识图谱可以看出，我国污水除臭研究领域的热点主要集中在污水处理厂生物除臭技术，包括生物滤池、生物膜、曝气生物滤池等。所研究的恶臭气体主要为硫化氢。由研究热点密度视图可知在生物除臭技术研究方面热度较高。而WOS中污水除臭涉及的研究被聚类成典型的两个方向，其中左侧聚类出现的高频关键词有：过滤（Filter）、高效生物除臭（Efficient bio deodorization）、中水（grey water）等。右侧聚类出现的高频关键词主要有污水处理厂（Wastewater treatment plant）、生物滤池（Biofiltration）、消毒（Sterilization）等。由研究热点视图对黄色区域的关键词进行综合分析，得出在污水处理厂中由生物过滤技术来除臭的研究热度较高。

3 结论

污水除臭技术研究在CNKI中最早的文献发表时间（1978年）与WOS中一致，但在相当长的时间内CNKI与WOS中此领域的研究文献均不多。2005年以前WOS中的文献主要来源于日本等发达国家，此后我国在WOS中的发文量占据了一半以上，且呈逐年上升的趋势。造成此现象的原因可能是我国对此领域的关注度较高，而日本、美国等发达国家在此领域的研究已较为成熟。

我国一些主要研究机构如中国科学院、哈尔滨工业大学等在发文量上位居国际前列，但在国际高水平期刊和高质量文献发表方面还较为欠缺，尤其是高被引次数文献几乎没有，说明国内研究机构影响力不足。

从研究前沿趋势分析，国内相关领域现有文献的研究主要集中在针对恶臭的生物处理方法如生物膜、高效除菌剂的研发、废气生物处理等方面，而有关新技术的探索如低温等离子体法和纳米材料净化法的研究还较少。生物法在国内应用最广，但其对处理高浓度、超大气量恶臭的能力有限[3]。建议应加大对现有技术的完善和新技术以及多种技术联用的探索。

【参考文献】

[1]查先进.信息分析与预测[M].武汉：武汉大学出版社， 2001.

[2]张颖，靳少培，姬亚芹，王秀艳.污水除臭技术的应用及研究现状[J].环境污染与防治，2013，1：81-85.

[3]刘碧燕.城市污水处理厂除臭国内外技术现状[J].企业技术开发，2005，24（12）：102-104.