降雨-径流对水土环境中微塑料的赋存特征及迁移机制的研究进展

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作者 齐张蓉 刘慧 +2 位作者 王为木 董姝楠 张晓瑾 《水土保持研究》 北大核心 2025年第2期407-413,共7页

[目的]揭示水土环境中降雨—径流微塑料的赋存特征和迁移规律,阐明微塑料在降雨—径流过程中的迁移机制,解析微塑料对水土环境以及生物的危害,分析目前的研究不足及方向,为水土环境微塑料污染管控提供理论支持和科学指导,并为系统开展... [目的]揭示水土环境中降雨—径流微塑料的赋存特征和迁移规律,阐明微塑料在降雨—径流过程中的迁移机制,解析微塑料对水土环境以及生物的危害,分析目前的研究不足及方向,为水土环境微塑料污染管控提供理论支持和科学指导,并为系统开展降雨—径流中微塑料的环境行为研究提供理论支撑。[方法]基于国内外有关降雨—径流对水土环境中微塑料环境行为影响的文献资料,利用VOS viewer软件进行关键词可视化分析,并对降雨—径流中微塑料的来源,水土环境中微塑料的赋存特征,降雨—径流中微塑料在水环境中的迁移机制及其影响因素进行归纳分析。[结果](1)水土环境中微塑料的形状主要以纤维和碎片为主,其赋存特征受到自身密度、粒径等的影响,不同水土环境中降雨特征及污染源的不同,导致微塑料的赋存特征存在一定差异;(2)降雨—径流中的微塑料主要来源于地面和大气微塑料;(3)水环境中微塑料的迁移主要受重力、水动力、降雨量等因素的影响,具有很高的运移性,易随降雨—径流迁移;(4)土壤中微塑料的迁移受降雨、生物扰动、微塑料自身性质和土壤理化性质(有机质、孔隙率、电导率和pH值)等因素的影响,其中降雨强度、时间、频次对微塑料在土壤中迁移的深度、浓度影响较大。[结论]降雨会冲走悬浮在大气中的微塑料,降低人类摄入的风险性,但微塑料会通过降雨—径流进入水土环境中增加潜在的环境风险。目前,微塑料在降雨—径流中的迁移研究正处于起步阶段,仍需深入研究揭示其具体机制和影响因素。 展开更多

关键词 降雨—径流 微塑料 水土环境 赋存 迁移机制

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江苏省冬小麦需水量时空变化特征及气候影响因素分析 被引量：4

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作者 王洁 姚怀柱 +4 位作者 梁森 侯新蕊 张脉然 胡家珍 杨士红 《节水灌溉》 北大核心 2024年第5期107-114,共8页

为实现江苏省冬小麦科学灌溉、提高农业用水效率,明晰江苏省冬小麦需水量及气候影响因素的时空变化特征,为全省冬小麦灌溉管理及农业水资源高效利用提供科技支撑,基于江苏省共计12个地区2013-2022年冬小麦季相关气象资料,通过Penman-Mon... 为实现江苏省冬小麦科学灌溉、提高农业用水效率,明晰江苏省冬小麦需水量及气候影响因素的时空变化特征,为全省冬小麦灌溉管理及农业水资源高效利用提供科技支撑,基于江苏省共计12个地区2013-2022年冬小麦季相关气象资料,通过Penman-Montieth法计算近十年来江苏省冬小麦需水量,并利用Pearson相关分析法对近十年江苏省冬小麦需水量时空变化特征、需水特性以及气象影响因素进行了分析。近十年间江苏省年平均气温、日平均湿度、地表温度、降水量、蒸发量、平均日照时数均呈总体上升趋势,太阳总辐射量呈减小趋势。近十年来江苏省冬小麦本田期的需水量平均值为451.82~692.50 mm,年际变化范围在540.19~646.70 mm,不同年份间呈现减小的趋势,空间上则呈现由西北向东南递减的趋势。江苏省大部分地区冬小麦需水强度最小值出现在1月,5-6月抽穗期与灌浆期需水强度最大。江苏省冬小麦全生育期需水量与年均降雨量、日均湿度之间存在负相关关系,与年均水面蒸发量、年均日照时数、年平均气温间存在正相关关系,这其中以日均湿度、年均水面蒸发量、年均气温对冬小麦需水量的影响最为明显。并且,近十年冬小麦全生育期需水量的总体下降趋势可能是由于其与日均湿度明显更高的负相关性所导致。总之,近十年来江苏省冬小麦需水量逐年有下降趋势,且由西北向东南递减,此外全省日均湿度、年均水面蒸发量、年均气温是近年来冬小麦需水量变化的主要影响因素。 展开更多

关键词 江苏省 冬小麦 作物需水量 需水特性 时空分布 气象因素

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基于文献计量学的铁改性生物炭研究热点与发展趋势分析

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作者 贾怡瑄 徐俊增 +5 位作者 李亚威 刘笑吟 许伊 韦琦 胡哲伟 田伟 《生态与农村环境学报》 北大核心 2025年第5期569-578,共10页

铁改性生物炭作为一种新兴功能性复合材料,融合了生物炭的结构特性与铁的高氧化还原活性,同时具有优异的催化性能和环境稳定性,近年来在污水处理、水土环境修复等领域受到广泛关注。本研究以Web of Science核心合集为检索数据库,利用Cit... 铁改性生物炭作为一种新兴功能性复合材料,融合了生物炭的结构特性与铁的高氧化还原活性,同时具有优异的催化性能和环境稳定性,近年来在污水处理、水土环境修复等领域受到广泛关注。本研究以Web of Science核心合集为检索数据库,利用CiteSpace软件对铁改性生物炭的研究动态进行了文献计量分析,旨在全面了解该领域的研究现状、热点和发展趋势。结果表明,自2011年以来,铁改性生物炭相关研究发文量逐年递增,尤其在近5年增长迅速,呈现显著加速趋势,中国是发文量最多的国家;零价铁改性是最受关注的改性类型,磁性是铁改性生物炭最受关注的特性,吸附、催化和作为反应载体是实现其功能的主要机制;研究热点从最初的水体磷酸盐去除逐渐拓展到当前的污水处理、水土环境修复和生物质能源生产等多个领域;研究关注点由简单作用效果深入到内在作用机制、特殊功能强化和低成本制备等多个方面。未来研究应持续深化铁改性生物炭功能作用机制与关键特性强化路径,进一步拓展铁改性生物炭应用领域,从功能材料开发角度深入探索可持续制备策略,推动铁改性生物炭实现更高效、更广泛的绿色低成本规模化制备与应用。 展开更多

关键词 铁改性生物炭 环境修复 CITESPACE 文献计量学

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微塑料在土壤和作物体内的迁移转运机制及影响因素研究进展

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作者 刘亚萱 刘慧 +3 位作者 王为木 董姝楠 张晓瑾 齐张蓉 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第9期1862-1876,共15页

农业活动中塑料制品的广泛使用导致微塑料在土壤环境中大量积累,这些微塑料可能被农作物吸收和转运,对农业生态系统产生潜在危害。鉴于此,本文综述了微塑料对农作物的影响,以及微塑料在土壤和作物体内的迁移机制及其影响因素。农田中的... 农业活动中塑料制品的广泛使用导致微塑料在土壤环境中大量积累,这些微塑料可能被农作物吸收和转运,对农业生态系统产生潜在危害。鉴于此,本文综述了微塑料对农作物的影响,以及微塑料在土壤和作物体内的迁移机制及其影响因素。农田中的微塑料主要来源于农业生产活动,如使用薄膜,地表水和地下水灌溉,施用污泥和有机肥等。微塑料在土壤中的迁移既受土壤质地、pH、有机质含量的影响,也与微塑料自身特性及土壤理化性质密切相关。微塑料可通过叶片和根系进入作物,并经质外体和共质体途径迁移。微塑料在作物体内的吸收和运输与微塑料性质(种类、粒径、浓度)和作物种类有关;土壤中的微塑料延缓作物种子萌发,干扰光合作用,改变抗氧化酶活性并影响基因表达。微塑料可能通过改变土壤理化性质(如团聚体结构、含水量、有机质、矿物质含量、pH及微生物群落结构等)间接影响作物生长,并与其他环境因素交互对作物产生影响。未来的研究应进一步探讨微塑料的形态效应、降解效应、老化效应、田间尺度效应、与其他污染物的交互作用以及土壤微生物的动态响应等,从而为农业生态系统的可持续发展提供科学依据。 展开更多

关键词 微塑料 土壤理化性状 质外体和共质体途径 植物生理生化 复合作用

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稻麦轮作系统作物水足迹效率及其驱动力研究

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作者 吴梦洋 崔思梦 +3 位作者 李玥瑶 肖剑峰 操信春 ELBELTAGI Ahmed 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期543-551,共9页

水足迹视角下的农业绿色高效用水能为区域粮食安全和环境可持续发展提供重要支撑。本文以稻麦轮作系统为研究对象,基于水足迹理论构建了稻麦轮作系统作物水足迹计算模型,并在此基础上量化了1960—2019年涟水灌区稻麦轮作系统水足迹效率... 水足迹视角下的农业绿色高效用水能为区域粮食安全和环境可持续发展提供重要支撑。本文以稻麦轮作系统为研究对象,基于水足迹理论构建了稻麦轮作系统作物水足迹计算模型,并在此基础上量化了1960—2019年涟水灌区稻麦轮作系统水足迹效率指标(广义水系数和作物生产水足迹),进一步分析了稻麦轮作系统作物水足迹效率的时间演变规律和驱动力,结果表明:1960—2019年稻麦轮作系统广义水系数变化范围为0.50~0.76,多年平均值为0.65,整体变化趋势不显著;而作物生产水足迹年均值为58.4 m^(3)/GJ,年际间呈显著下降趋势;其中作物生产绿水足迹年均值为35.8 m^(3)/GJ,占作物生产水足迹的40.6%~80.4%,而蓝水足迹多年均值为22.6 m^(3)/GJ。广义水系数和作物生产水足迹与气象因素密切相关,其中降水量对二者的影响最为显著。作物生产水足迹与农业生产资料投入量和区域灌溉水平呈负相关,农业机械化动力、节水灌溉面积占比是人类活动对作物生产水足迹间接表达作用的主要驱动因子。基于作物水足迹效率及其驱动力研究,提高降水利用率、改善区域农业机械化和灌溉水平,是促进水资源高效利用的有效途径。研究结果可为区域农业节水标准制定提供参考。 展开更多

关键词 农业用水效率 稻麦轮作 蓝绿水 作物水足迹 通径分析

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盐碱土干缩裂隙动态演化特征与盐分非均匀分布规律分析

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作者 翟亚明 胡舒璇 +4 位作者 冯根祥 王策 黄明逸 赵涛 王浩轩 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期552-559,共8页

盐碱土表层常伴随复杂的干缩裂隙网络结构,探究盐碱土干缩裂隙特征及其动态演化过程中的土壤盐分分布规律,对于科学制定盐碱土盐分淋洗制度具有重要意义。采用室内土格开展盐碱土干缩裂隙动态演化特征及盐分淋溶试验,设置3种初始土壤含... 盐碱土表层常伴随复杂的干缩裂隙网络结构,探究盐碱土干缩裂隙特征及其动态演化过程中的土壤盐分分布规律,对于科学制定盐碱土盐分淋洗制度具有重要意义。采用室内土格开展盐碱土干缩裂隙动态演化特征及盐分淋溶试验,设置3种初始土壤含盐量2 g/kg(S1)、5 g/kg(S2)和8 g/kg(S3),利用数字图像处理技术和形态学算法获取土壤裂隙几何形态参数和连通性指数,分析不同初始含盐量土壤在脱湿-吸湿过程中的干缩裂隙演化特征,并同步监测裂隙演化下的土壤盐分动态变化规律。结果表明,土壤干缩开裂(脱湿)过程中,土壤初始含盐量越大,土壤裂隙面积率、平均宽度、长度密度、连通性指数均相应增大,且裂隙面积率、平均宽度在单个干湿循环内形成“∞”环形状。同时,土壤盐分逐渐向裂隙附近区域迁移,最终形成裂隙网格边缘含盐量高、网格内部低的非均匀分布规律。土壤干缩开裂过程中,S1、S2、S3处理土壤内部含盐量变异系数随着土壤含水率降低而逐渐升高,且在裂隙发育稳定后(土壤含水率为5%左右)分别达到0.235、0.247和0.251;在土壤盐分淋洗(吸湿)过程中,S3处理土壤裂隙面积率较S2和S1处理提高8.565、4.208个百分点,其土壤脱盐率相应增加20.4%、67.3%。总体上,土壤初始含盐量越高,土壤淋洗脱盐率越大,S3、S2、S1处理最终土壤脱盐率分别为54.2%、45.0%和32.4%(P<0.05)。 展开更多

关键词 盐碱土 土壤裂隙 盐分分布 淋洗

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不同泥沙含量下受淹胁迫对鄱阳湖平原双季稻生理性状的影响

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作者 周望学 王洁 +4 位作者 杨士红 俞湾青 刘方平 徐涛 苏甜 《节水灌溉》 北大核心 2025年第9期51-59,共9页

为探究不同泥沙含量下受淹胁迫对双季稻生理特性的影响,也为揭示鄱阳湖平原双季稻受淹减产机制,提出双季稻受涝减产措施提供理论依据。本研究采用盆栽试验与室内分析相结合的方法,根据此前淹水试验结果和鄱阳湖流域各河流多年平均含沙量... 为探究不同泥沙含量下受淹胁迫对双季稻生理特性的影响,也为揭示鄱阳湖平原双季稻受淹减产机制,提出双季稻受涝减产措施提供理论依据。本研究采用盆栽试验与室内分析相结合的方法,根据此前淹水试验结果和鄱阳湖流域各河流多年平均含沙量(0.07~0.73 kg/m3),设置2/3株高和全淹2种受淹深度,S1(0 kg/m3)、S2(0.5 kg/m3)、S3(1.0 kg/m3) 3种不同泥沙含量,对淹水后6 d、9 d早稻和中稻的根系活力、剑叶膜脂过氧化作用、抗氧化酶活性、叶绿素含量等指标进行了观测分析。结果表明:早稻抽穗开花期根系发达,但全淹导致其受损严重,中稻拔节孕穗期受淹更是严重抑制根系功能,根系吸收面积和根系活力减小37.00%、48.94%(早稻全淹),63.54%、79.36%(中稻)(p<0.05)。此时抗氧化酶系统迅速反应,细胞膜受损,膜脂过氧化作用不断加剧,叶绿素降解,全淹导致水稻缺氧严重,使其变化迅猛。与2/3淹相比,全淹下早稻SOD、POD活性增加43.56%、34.33%,MDA、Pro含量增加95.03%、119.79%,中稻剑叶Chl a、Chl b含量显著减少8.06%、28.02%。双季稻受淹和泥沙含量增加导致全淹下根系吸收面积和根系活力进一步减小,SOD活性先增后减,POD活性持续增强,膜脂过氧化加剧,MDA和Pro含量迅速增长,且严重抑制光合作用。全淹时功能叶片附着泥沙堵塞气孔及浑浊泥沙水的遮蔽作用,使全淹时泥沙影响显著。 展开更多

关键词 泥沙含量 受淹胁迫 根系活力 剑叶酶活性 叶绿素含量

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不同泥沙含量下受淹胁迫对鄱阳湖平原双季稻生长与产量的影响

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作者 杨士红 周望学 +3 位作者 俞湾青 刘方平 徐涛 苏甜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期323-333,共11页

为探究鄱阳湖平原区洪涝时期不同泥沙含量下受淹胁迫对双季稻生长及产量的影响,采用大田试验与室内分析相结合的方法,设置淹2/3株高和全淹2种受淹深度,S1(0 kg/m^(3))、S2(0.5 kg/m^(3))、S3(1.0 kg/m^(3))3种泥沙含量,对淹水后6、9 d... 为探究鄱阳湖平原区洪涝时期不同泥沙含量下受淹胁迫对双季稻生长及产量的影响,采用大田试验与室内分析相结合的方法,设置淹2/3株高和全淹2种受淹深度,S1(0 kg/m^(3))、S2(0.5 kg/m^(3))、S3(1.0 kg/m^(3))3种泥沙含量,对淹水后6、9 d早稻和中稻的生长指标和水稻产量进行了观测研究。结果表明:适度受淹刺激水稻伸长,节间不断分化,叶片伸长、增宽。早稻抽穗开花期受淹株高、节间长增加9.35%、12.75%,2/3淹下叶面积增加11.00%。但胁迫过大抑制水稻生长,中稻全淹下株高和分蘖数减小33.49%、29.28%,叶面积减小30.94%,此时中稻难以伸出水面,导致功能叶片附沙严重,泥沙含量增大进一步抑制了水稻生长。受淹导致早稻和中稻穗干物质量平均减小32.35%、58.72%(P<0.05)。结实率和千粒质量减小是早稻抽穗开花期受淹后产量下降的主要原因,此时泥沙含量和淹水时间的影响并不明显。中稻全淹下泥沙导致减产加剧,S2、S3下减产率比S1下显著增加31.63%、52.20%(P<0.05),此时产量下降是穗长、有效穗数、穗粒数、结实率、千粒质量综合作用的结果。研究结果可为鄱阳湖平原区洪涝灾害治理和粮食安全保障提供理论和技术支撑。 展开更多

关键词 水稻生长指标 泥沙含量 受淹胁迫 鄱阳湖平原

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农田水位与施氮对拔节孕穗期受涝后冬小麦的调控效应 被引量：3

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作者 何平如 俞双恩 +3 位作者 丁继辉 马韬 戴妍 李金刚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期373-385,共13页

为探明拔节孕穗期受涝后农田水位与施氮对冬小麦生长、产量、籽粒品质、水氮利用及氮磷负荷的调控效应,于2020—2021年在南京市江宁区开展测坑种植试验。以冬小麦品种“扬麦25”为试验材料,在冬小麦拔节孕穗期受涝后设置高、中、低3个... 为探明拔节孕穗期受涝后农田水位与施氮对冬小麦生长、产量、籽粒品质、水氮利用及氮磷负荷的调控效应,于2020—2021年在南京市江宁区开展测坑种植试验。以冬小麦品种“扬麦25”为试验材料,在冬小麦拔节孕穗期受涝后设置高、中、低3个农田水位(即受涝1 d后农田水位3 d内降至-40、-60、-80 cm)和低、中、高3个施氮量(160、190、220 kg/hm^(2)),以不受涝且常规施氮190 kg/hm^(2)处理作为对照。结果表明,涝渍条件下,冬小麦株高、干物质量、产量、水分利用效率、籽粒粗蛋白含量、籽粒赖氨酸含量均随农田水位的降低和施氮量的增加而逐渐增大,氮肥偏生产力随农田水位的降低和施氮量的减小而逐渐增大,总氮、总磷等污染物负荷随着农田水位的降低而逐渐增大。与对照处理相比,试验设计农田水位下,增施氮肥(220 kg/hm^(2))可以缓解涝渍对冬小麦植株的不良影响,促进冬小麦干物质量和产量分别增加4.76%~23.81%、2.75%~9.19%;中、高农田水位下氮肥减施(160 kg/hm^(2))导致冬小麦分别减产2.20%和14.00%,水分利用效率分别下降4.55%和9.74%;低农田水位可以降低因氮肥减施导致的减产效应,使得冬小麦产量和氮肥偏生产力分别提高3.98%、23.49%。农田水位越高,其控水期间综合涝渍程度越大,对应产量越低。此外,短期内涝对提高籽粒粗蛋白含量具有积极效应,与对照处理相比,各处理对应粗蛋白含量提高11.50%~20.21%。综上,以高产、高效、减污、提质为目标,建议冬小麦拔节孕穗期5 cm水层受涝1 d后,农田水位3 d内降至-80 cm,施氮量为220 kg/hm^(2)。研究结果可为中国南方以及类似易涝易渍农业区冬小麦种植及涝渍灾害修复提供理论依据。 展开更多

关键词 冬小麦品质 涝渍胁迫 农田水位 排水 面源污染 调控效应

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生物炭对节水灌溉稻田土壤磷素分布及吸附解吸的影响 被引量：1

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作者 庞双双 祁苏婷 +1 位作者 林秀颜 杨士红 《节水灌溉》 北大核心 2024年第7期80-87,共8页

为了探究不同生物炭添加量对节水灌溉稻田土壤磷素迁移转化的影响,该研究采用田间试验和室内化验分析相结合的方法,研究了生物炭施用对节水灌溉稻田0~60 cm土壤AP、TP含量的迁移转化规律,分析了生物炭对稻田土壤磷素吸附解吸的影响。结... 为了探究不同生物炭添加量对节水灌溉稻田土壤磷素迁移转化的影响,该研究采用田间试验和室内化验分析相结合的方法,研究了生物炭施用对节水灌溉稻田0~60 cm土壤AP、TP含量的迁移转化规律,分析了生物炭对稻田土壤磷素吸附解吸的影响。结果表明:土壤AP、TP含量随土层的加深呈先增后减或一直减小的趋势,生物炭施用使节水灌溉稻田土壤AP含量和PAC值(0~10 cm)提高了28.27%~73.63%和24.64%~61.98%,使土壤TP含量低了3.51%~5.23%。施用的生物炭主要作用于浅层土壤,提高了浅层土壤AP含量,减小了土壤TP含量,说明生物炭促进了浅层土壤磷素的活化,将矿物态磷和有机磷转化为易被作物吸收的磷形态。另外,生物炭添加降低了土壤磷吸附量,增大了磷解吸量,且生物添加量越高效果越明显。Langmuir方程和Freundlich方程均能成功拟合土壤磷等温吸附曲线,拟合结果表明,生物炭添加从吸附强度和吸附容量2方面降低了土壤吸附磷的能力,但8%生物炭添加可能会增大土壤磷吸附容量。生物炭添加通过促进浅层土壤吸附态磷的释放,影响了土壤磷活化系数,进而影响浅层土壤的吸附解吸。研究结果可为稻田磷资源的可持续利用提供科技支撑。 展开更多

关键词 生物炭 稻田 土壤磷素 吸附 解吸

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基于WOS数据库的饮用水源地评价知识图谱分析 被引量：2

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作者 蔡旺炜 夏继红 +1 位作者 祖加翼 刘则雯 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期15-23,共9页

基于Web of Science(WOS)数据库中收录的饮用水源地评价学术论文,综合运用知识图谱构建工具和传统文献研究方法,建立了饮用水源地评价知识图谱,分析了其年代发展演化过程,并给出其未来发展趋势。结果表明:该领域经历了早期积累、持续发... 基于Web of Science(WOS)数据库中收录的饮用水源地评价学术论文,综合运用知识图谱构建工具和传统文献研究方法,建立了饮用水源地评价知识图谱,分析了其年代发展演化过程,并给出其未来发展趋势。结果表明:该领域经历了早期积累、持续发展和快速发展三大阶段,呈现以环境科学、环境工程和水资源学为核心,多学科交叉融合发展态势;研究主题丰富,主题数量和热度分布总体上呈现不断扩展和持续集中并存的发展态势;不同国家或地区对饮用水源地评价研究的偏好主要由本地区主要饮用水源地类型及其面临的污染胁迫类型所决定;当前的重要研究前沿热点涉及新兴污染物的危害、污染物去除工艺效果、湖库水源地富营养化、水质评价方法、水污染的人类健康风险、污染物检测新技术、气候变化对饮用水的影响、工农业生产与饮用水安全、水生态系统健康等9个方面。指出未来应充分归纳各类饮用水源地的系统特征及其对评价主题的约束作用,建立智慧的饮用水源地监测-评估-预测-预警-响应集成技术体系,加强饮用水源地系统健康定量表征、演化模式和驱动机制研究。 展开更多

关键词 饮用水源地评价 文献计量学 知识图谱 WOS数据库

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