综述：中国新兴污染物研究的20年文献计量分析：来自全球趋势与POPs论坛的比较视角

《Emerging Contaminants》：A 20-Year Bibliometric Analysis of Emerging Contaminant Research in China: A Comparative Perspective from Global Trends and the POPs Forum

　　

随着中国向新兴污染物（ECs）的系统性风险预防过渡，理解其不断发展的科学能力对于全球环境治理至关重要。本研究采用文献计量框架，分析了两十年（2006–2025）的中国持久性有机污染物（POPs）论坛会议论文集，并将其与全球Web of Science（WoS）数据进行基准比较。结果表明，全球ECs出版物遵循逻辑斯蒂（logistic）增长模式，在2019年后进入成熟期，而POPs论坛继续呈现指数增长，表明国内研究持续扩张。网络分析揭示了以中国和美国（US）为主导的双核心全球结构，中国日益成为发达经济体与新兴经济体之间的枢纽。在机构层面，POPs论坛与国内最高产的研究机构高度重叠，反映了其代表性。主题演化分析表明，从传统POPs向ECs的一致转变，同时从基于发生的研究转向风险评估和修复导向的研究。总体而言，POPs论坛提供了一个代表性视角，用以理解中国ECs研究的演变及其与全球趋势的契合。未来研究预计将向非靶向筛查、高通量评估和基于风险的集成管理框架推进。

1. 引言
持久性有机污染物（POPs）因其持久性、生物累积性和长距离迁移潜力，被全球公认为对人类健康和生态安全的关键威胁。自2004年斯德哥尔摩公约生效以来，协调的全球努力已大幅减少或淘汰了最初的12种POPs。公约通过增列当前使用或近期生产的化学品（包括部分全氟和多氟烷基物质（PFAS）、溴化阻燃剂（BFRs）以及短链和中链氯化石蜡（SCCPs/MCCPs））而持续发展。这些监管进展，连同分析化学和毒理学的发展，显著重塑了全球研究议程，将科学注意力从历史认识的POPs转向更广泛的新兴污染物（ECs），如PFAS、药物和个人护理产品（PPCPs）、内分泌干扰化学品（EDCs）和微塑料（MPs）。科学识别、准确评估和系统管理这些ECs已成为全球可持续发展的关键挑战。作为斯德哥尔摩公约的积极缔约方，中国持续履行国际义务，并将ECs管理提升为其生态文明框架内的国家战略重点。2022年发布的《新兴污染物治理行动方案》标志着从常规污染物控制向超越传统监管框架的优先ECs风险管理的转变。在此过程中，学术平台在形成科学共识、衔接学术界与产业界以及支持政策决策方面发挥了不可或缺的作用。自2006年以来，POPs论坛每年举办，已发展成为该领域最具影响力的学术平台之一。根据中国生态环境部等15个部委发布的《中国持久性有机污染物控制报告（2004–2024）》，POPs论坛已吸引近万名参与者，凸显了其在动员专业力量支持国家履约和治理方面的关键作用。尽管基于WoS的文献计量研究已阐明ECs研究的全球趋势，但针对国家层面平台作为理解特定国家研究轨迹视角的关注有限。作为代表性平台，POPs论坛为理解中国环境研究的演变提供了独特视角。其20年发展不仅反映了国内研究能力的扩张，也体现了中国从初期政策驱动跟踪向更积极参与及在ECs研究中日益增强影响力的转变。因此，对POPs论坛出版物进行系统梳理，并与全球趋势进行基准比较，对于评估中国在ECs治理方面的科学支撑能力至关重要。据此，本研究应用文献计量框架分析2006–2025年POPs论坛出版物，并与全球WoS数据进行比较。本研究旨在：(i)量化出版轨迹并识别增长模式；(ii)描绘主要贡献机构与合作网络的特征；(iii)审视全球和国家尺度研究主题的演变。本研究为未来ECs研究提供了有用指导，同时支持基于风险的治理策略和ECs环境健康风险预防体系的建立。

2. 材料与方法
2.1. WoS数据集检索与分析
2.1.1. 文献检索
全球ECs相关文献从WoS核心合集检索。检索字符串为：TS=("emerging pollut" OR "emerging contaminant" OR "contaminant of emerging concern" OR "persistent organic pollut*" OR "Organochlorine pesticide" OR "pharmaceutical*" OR "personal care product*" OR "endocrine disrupt*" OR "endocrine-disrupt*" OR "environmental hormone*" OR antibiotic* OR "antibacterial agent*" OR "per- and polyfluoroalkyl substance*" OR "per/polyfluoroalkyl substance*" OR "brominated flame retardant*" OR "polybrominated diphenyl ether*" OR "chlorinated paraffin*" OR "phthalate*" OR "bisphenol*" OR "Organophosphate esters" OR "Phosphorus flame retardants" OR microplastic* OR "micro-plastic*" OR "nanoplastic*")。时间跨度设为2006–2025年，文献类型限定为“环境科学”类别中的“文章”和“综述”。经系统去重和筛选，共保留97,916篇出版物，其中39.4%（38,614篇）由中国机构作者贡献。
2.1.2. 文献计量分析
使用工程科技战略咨询智能支持系统进行统计分析，重点关注年度出版物产出、国家和机构贡献以及国际合作网络拓扑。此外，采用Bibliometrix R包进行关键词共现分析和主题演化（五年时间切片）。
2.2. POPs论坛论文集数据重建与分析
2.2.1. 数据来源与预处理
数据集包含2006–2025年举办的19届POPs论坛的官方论文集。为构建结构化数据库，将原始文档标准化为PDF文件（<20 MB）。应用Gemini 3大语言模型提取关键元数据，包括标题、作者、机构和关键词。对于缺乏关键词的早期记录，基于标题和全文手动分配语义标签。所有数据经过标准化并整合为统一数据库。经人工校验和数据清理以解决不一致性后，共获得4,052篇有效出版物。
2.2.2. 统计分析
基于整理后的数据库，使用数学增长模型分析出版趋势，并采用线性插值处理因COVID-19疫情导致的2022年缺失数据。以第一作者所属机构评估机构贡献以量化产出和集中度模式。进行基于关键词的语义分析以追踪代表性污染物（如PFAS和MPs）的时间动态。为进一步检验主题演化，将数据集划分为五年间隔，并归类为七个主题领域：(i)样品前处理与分析方**法**；(ii)环境发生与归趋；(iii)环境行为与机制；(iv)生态毒理学与风险评估；(v)控制、削减与替代技术；(vi)政策支持与安全管理；(vii)新兴污染物特别专题。随后应用频率分析表征研究重点的时间变化。

3. 结果与讨论
3.1. EC出版物增长动态比较
全球ECs出版物在过去二十年呈现显著阶段性增长。年度产出在2021年超过10,000篇，较2006年增长超过十倍，此后保持相对稳定水平。非线性回归表明该轨迹遵循逻辑斯蒂增长模型（R²=0.953），拐点约在2019年，标志着从早期指数增长向减速阶段的转变。内在增长率（r=0.27）反映了稳定的知识积累。2019年后的减缓反映了从概念热点阶段向更深入阶段的转变，聚焦于先进治理、风险评估和技术解决方案。COVID-19疫情直接影响包括现场采样、实验、会议和国际合作在内的科研活动，从而促成了观察到的减缓。尽管出现减缓，美国和中国仍是全球ECs研究的主要贡献者，合计贡献约57%的出版物。中国产出（39,912篇）约为美国（15,555篇）的2.5倍。其他主要贡献者包括印度、西班牙、加拿大和德国。值得注意的是，国家研究生产力与环境政策框架密切对应。与全球趋势相比，中国展现出更快的增长轨迹。出版模式同样遵循逻辑斯蒂模型（R²=0.979），拐点同步于2019年，表明与全球研究动态一致。然而，中国增长率（r=0.43）显著高于全球平均水平，表明中国研究能力在较短时间内快速扩张。这种加速增长主要由自上而下的投资模式驱动，从早期国际履约到近期《新兴污染物治理行动方案》等国家战略，调动了大量研究资源。与全球平台期形成对比，POPs论坛展现出独特的增长轨迹。年度出版物从2006年的约100篇增加到2025年的406篇，遵循指数增长模式（y=95.65，R²=0.907），对应年均增长率7.8%。这种持续扩张表明，尽管全球研究格局趋于成熟，POPs论坛仍处于活跃增长阶段，反映了强大的学术参与度及其捕捉新兴研究前沿的能力。
3.2. 主要贡献机构的网络特征
全球ECs研究围绕以中国和美国为主导的双核心合作网络构建，英国、加拿大和西班牙等国家作为关键节点。中美合作的高频率反映了研究资源、政策优先事项和人才交流的强一致性。从网络拓扑角度看，美国表现出高介数中心性，成为发达国家集群之间的桥梁。相比之下，中国展现出更放射状的合作模式，与发达国家保持强联系，同时通过“一带一路”倡议等举措扩大与新兴经济体（如巴基斯坦和沙特阿拉伯）的合作。这种结构性差异表明，中国正日益成为连接技术先进国家与面临紧迫环境治理挑战的发展中国家的枢纽。尽管取得进展，国际合作仍集中在有限数量的发达和新兴经济体。环境标准和监管框架的差异，例如欧盟的REACH体系与中低收入国家较不发达的监管体制，持续阻碍跨境技术转移。鉴于ECs的跨界性质，加强多边合作，特别是与发展中国家的合作，对于推进全球环境治理至关重要。在机构层面，全球共有30,721个组织贡献了ECs研究，呈现高度偏态分布。中国机构占全球前20位贡献者的一半，合计产出29%的出版物。中国科学院以12,493篇论文主导，远超其他机构。这种模式反映了以国家驱动的集群式研究体系，以主导核心和多个高产出机构为特征。其他主要贡献者包括中国科学院大学、法国国家科学研究中心（CNRS）、加州大学系统、西班牙国家研究委员会（CSIC）以及浙江大学、南京大学、同济大学和清华大学等中国领先大学。在时间上，这些机构从基础阶段（2006–2015）过渡到快速扩张阶段（2016–2020），随后在2021–2025年期间保持高产出。特别是，最近时期的出版物数量超过了前几个阶段的合计，这一趋势主要由中国领先机构驱动。与许多其他国家机构相比，中国领先机构在ECs相关产出上持续增长，反映中国研究能力的快速扩张。与此国家模式一致，POPs论坛展现出显著的领先机构集中度。南京大学以287篇论文排名第一，其后是清华大学（222篇）、中国科学院生态环境研究中心（159篇）、同济大学（147篇）和浙江大学（127篇）。前五大机构贡献了23.2%的产出，前20大机构占48.3%，表明强烈的机构集中度。这些机构与WoS数据库中识别出的国内最高产机构高度重叠。此外，大学主导了参与（71.9%），其余为研究所和政府机构。空间上，贡献集中在长三角、珠三角和京津冀地区（68.0%），这与中国的经济中心和具有密集环境治理需求的地区密切对应。这些发现表明，POPs论坛有效汇聚了中国的核心研究能力，并与国家战略重点高度一致，强化了其作为ECs研究代表性平台的作用。
3.3. 研究趋势比较分析
3.3.1. 全球关键词共现与主题演化
全球ECs研究在研究目标和主题焦点上均展现出双重维度演变。在研究目标方面，早期研究（2006–2010）主要聚焦于传统POPs，包括有机氯农药、多溴二苯醚和多环芳烃，反映了国际监管框架的影响。从2011年起，研究注意力逐渐转向PPCPs、MPs和PFAS等新兴高风险污染物。这一转变与国际政策逐步增列物质一致。例如，全氟辛烷磺酸（PFOS）、其盐类和全氟辛基磺酰氟于2009年被列入斯德哥尔摩公约，为后续PFAS相关研究的增长提供了重要监管驱动。MPs在2021–2025年期间成为最大聚类，与全球对塑料污染日益增长的政策关注一致。在主题方面，环境发生与归趋在整个研究期间一直是基础主题。然而，研究重点从浓度监测逐步扩展到生态毒理效应和健康风险评估，进而向修复技术发展。自2016年以来，与吸附、降解和去除相关的关键词日益突出，突显了对高级氧化过程等工程处理技术的日益重视。这一转变反映了从观察性和风险识别研究向应用导向研究和技术解决方案的更广泛转移。在此更广泛的方法学演变中，人工智能（AI）和机器学习（ML）最近开始出现在高通量筛选、环境归趋预测、毒性建模和风险评估等应用中。值得注意的是，与政策和法规相关的关键词未形成突出聚类，可能是因为政策相关产出更多通过报告和监管文件而非学术文献传播。
3.3.2. POPs论坛热点的同步性与差异性
POPs论坛的主题演化与全球从传统POPs向ECs的范式转变密切对齐，但展现出独特的地方特征。对于传统POPs，观察到长尾模式，出版物产出在2020年左右达到峰值后逐渐下降。这反映了中国在履约监测和污染物清单编制方面的持续努力。相反，对ECs的研究显示出与全球动态的强同步性。PPCPs和PFAS的出版物分别在2015年和2019年后显著增加，密切跟踪国际监管关注度的增长，PFAS相关研究的增加也反映了斯德哥尔摩公约下PFOS和PFOA相关物质增列进程的推动。MPs和邻苯二甲酸酯也观察到类似模式。这些发现表明，POPs论坛已超越被动趋势跟踪，进入主动参与并与国际研究前沿同步的阶段。
3.3.3. POPs论坛的主题演化
POPs论坛的主题设置不仅涵盖全球主要研究领域，还反映了与国家科学优先事项的强一致性，并经历三个不同阶段的演变。在基础阶段（2006–2015），重点放在样品前处理、分析方法和环境发生与归趋上。该阶段解决了痕量检测的技术瓶颈，并建立了空间分布的基线数据。随后，扩展阶段（2016–2020）将重点转向环境行为、机制理解以及控制或削减技术。针对关键区域（如长江流域）和行业的ECs特别专题的引入标志着向综合化系统级管理的转变。这一主题转变与该时期中国化工和工业制造能力的快速扩张密切关联。在整合阶段（2021年至今），生态毒理学和风险评估成为核心主题，同时涌现出污水流行病学和AI辅助修复等新兴交叉学科主题。该阶段反映了向基于生命周期、风险导向管理的转变。同时，政策支持与安全管理主题的持续存在突显了POPs论坛在衔接科学研究与环境治理方面的持久作用。从支持斯德哥尔摩公约实施到为国家行动计划提供信息，POPs论坛一直充当科学与政策之间的关键接口。这一角色与全球日益强调的科学-政策界面一致，包括联合国近期为建立化学品、废物和污染科学咨询政府间小组所做的努力。

4. 结论与展望
通过系统比较20年（2006–2025）的POPs论坛论文集与全球和国家文献计量数据，本研究揭示了中国在ECs领域从履约驱动跟踪向主动风险预防的转变，并阐明了POPs论坛作为支持中国ECs研究核心平台的作用。(1)学术韧性：在全球出版物增长减速并呈现逻辑斯蒂成熟背景下，POPs论坛继续呈现指数扩张，展现出强大的捕捉新兴研究前沿和维持国内学术扩张的能力。(2)机构集聚：中国在全球ECs研究中呈现显著集群模式。POPs论坛贡献者与国内领先机构的高度重叠表明该论坛有效代表了国家研究体系。(3)主题演化：全球和POPs论坛分析均显示从传统POPs向ECs的一致转变，由技术进步和国际政策进展驱动。这一趋势反映了向综合化、基于风险和应用导向研究的更广泛范式转变。中国已设定到2035年有效控制ECs环境风险的目标。随着斯德哥尔摩公约的持续实施和国内ECs控制行动，未来ECs研究需要在以下领域进一步推进：(1)科学前沿：向更综合的研究工作流程过渡至关重要。该流程结合非靶向筛查以识别新型目标、靶向分析方法开发以实现准确定量，以及高通量毒性评估进行危害评价。AI和计算毒理学的整合可进一步支持在“同一健康”框架内建立效应导向的风险预警系统。(2)精准管理：应更加重视多介质协同控制和基于健康风险的管理。建立涵盖环境监测、风险评估和标准制定的综合技术框架，对于提高ECs治理的精准性和有效性至关重要。(3)论坛愿景：POPs论坛应进一步强化其作为高水平国家平台的作用，促进科技成就向政策、法规和工程实践的转化。同时，加强国际合作，特别是与在ECs分析能力和研究资金方面受限的“一带一路”框架下发展中国家的合作，有助于分享中国经验并为更广泛的全球ECs治理做出贡献。