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水环境中的重金属因其较高的毒性和不可被生物降解性而被认为是主要的金属污染物[1]。人类活动（工业、农业）生产了大量的重金属，通过水循环和大气沉降进入到水体当中，易被固体颗粒物吸附，经沉降作用在沉积物中富集，当沉积物环境因子改变或受到扰动时重新释放到上覆水[2]。由于食物链作用，重金属的毒性使人们增加了患病的风险[3-5]。重金属污染日趋严重，世界各地政府部门为此采取了多种应对措施，美国环境保护局（U.S Environmental Protection Agency，US EPA）将沉积物重金属监测作为水环境评价的重要内容，我国于2002年颁布了《海洋沉积物质量标准：GB 18688—2002》。已有研究表明，重金属赋存形态的不同会导致理化特性的差异，继而影响其本身的迁移转化过程，同时也对其生物可利用性和潜在的生物毒性产生重要的影响[6-9]。
随着人们对环境问题的重视程度逐步提高，沉积物重金属污染研究日益成为研究的热点。重金属污染评价和迁移转化机理研究相对较多，但无论是何种研究方向，都需要对重金属监测工作作为其研究基础。传统形态分析方法如Tessier连续提取法和BCR连续提取法[10-13]，原位分析方法如薄膜扩散梯度技术(Diffusive Gradients In Thin-Films Technique，DGT)[14-15]等相继被提出，并在具体研究工作中得到了实际应用。
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20世纪中期首次提出生物有效性概念[16]，指的是水体中污染物在生物传输或生物反应中被利用的程度，之后这一概念广泛用于沉积物的研究当中[17]。评价沉积物重金属污染程度，仅通过测定重金属总量不能有效评估被生物吸收利用的程度以及对人类健康带来的各种风险[18]。重金属的赋存形态决定了其生物有效性，而赋存形态又受到如氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential，ORP）、酸挥发性硫化物(Acid Volatile Sulfide，AVS)、pH、有机质和铁锰氧化物等多种理化环境因素的影响[19]。
从20世纪70年代起，多种行之有效的沉积物重金属有效态测定分析方法相继被提出。传统形态分析方法和被动采样技术应用最为广泛。MENZIES et al[20]通过多项实验总结了使用不同提取试剂的化学单一提取法和生物可利用性的相关性。TESSIER et al [10]提出了一种连续提取法，此方法通过对重金属分级提取，将重金属划分为5种形态。原欧共体标准物质局于1992年提出了一种简化的提取法（BCR法）[13]，将重金属划分为4种形态。根据重金属的赋存形态判断是否可以被生物直接或间接地利用。
研究表明，分级提取过程的相对标准偏差一般优于±10%。但传统形态分析方法属于异位分析，在样品的处理过程中，重金属的形态分布状况会因为受到外部环境因素的影响而发生改变[21]，在提取过程中存在再吸附和再分配问题[22]。HESSLEIN[23]开发出第一个渗析装置(Dialysis Peeper)，用于测定沉积物孔隙水中无机污染物平衡浓度。AZCUE et al[24]针对特定需求对渗析装置进行优化。尽管在一些性能上有很大的改进，但这些改良的渗析采样器仍存在分辨率低和平衡周期长等缺陷[25]。DAVISON et al[15,26]提出的DGT具有较高的空间分辨率，采样周期大幅缩短。
近30年，DGT技术得到了大量的创新与应用，开发出针对不同污染物的固定膜材料，对DGT装置性能进行了优化[27]，结合先进仪器设备提升了测定精度。部分研究通过使用DGT装置测定土壤中特定重金属的扩散通量与生物模型进行对比分析，能够预测重金属的生物有效性[28-29]。尤其是近些年，相关研究日益增多。
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沉积物重金属有效态测定分析方法有很多种，按照样品采集方法的不同可分为两类：一类是现阶段应用最普遍的主动采样技术，另一类是近些年发展迅速的被动采样技术。
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预处理：（1）使用采泥器采集沉积物样品；（2）冷冻干燥；（3）研磨，过150 μm筛待用。
单级提取：指使用一种提取试剂对重金属所有生物可利用形态进行提取。常用的提取试剂主要有金属络合剂(如EDTA、DTPA等)、中性盐(如CaCl2、NaNO3等)、酸试剂(如HCl、H2SO4等)。中性盐提取剂测定的痕量金属含量与植物可利用性相关性相对较好[20]。
连续提取：指利用提取剂对金属形态的选择特性，逐级提取样品中的金属，应用最为广泛的是BCR法。孔明等[30]使用该方法分析了巢湖表层沉积物中重金属的形态分布，Cd、Zn和Pb生物有效性处于较高水平，有较为严重的潜在污染风险。化学提取法最重要的是选择提取试剂，不同的提取试剂有不同的提取机制，对于不同的环境介质而言，提取的效率也存在一定的差异。此方法相对成熟，但实验过程较为繁琐，污染物各形态之间不可避免有重叠和相互干扰的现象。
主动采样技术优点是采样用时较短，后期实验有相应的标准作为参考使其规范化，缺点是对沉积物环境扰动过大。异位分析不可避免地造成样品在处理过程中持续发生的化学变化，不能监测出重金属生物有效态的准确含量[31]。
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总结现有的被动采样技术主要有渗析装置、薄膜扩散平衡技术（Diffusive Gradients In Thin-Films Technique，DET）和DGT。
渗析装置有若干个小腔室，两侧被渗析膜覆盖。渗析膜起到过滤的作用，可以防止杂质和非溶解态物质进入腔室。而沉积物孔隙水中溶解态分子或离子在浓度差产生的推动力下进入腔室，与原有的采样介质发生物质交换，直至达到平衡状态，后续可对每个腔室的溶液提取，并用常规检测方法分析污染物浓度垂向分布[32]。此方法相对于传统主动采样技术而言，操作简单，将分辨率提至1 cm，平衡周期需要2～3周。XU et al[25]开发了一种新的高分辨率渗析技术，使用微孔板分光光度法测定活性磷酸盐和亚铁离子。将垂向空间分辨率提至2 mm，采样时间缩至2 d。
DET与渗析装置不同，主要构成有纤维素滤膜和水凝胶扩散相。以物质浓度梯度为动力，溶解态物质透过滤膜进入凝胶中，数小时后达到扩散平衡。此时认为凝胶中溶解态物质溶度即为环境介质中物质浓度。之后可以通过将扩散凝胶洗脱，或者将扩散凝胶进行显色，利用计算机密度成像（Computer Imaging Densitometry，CID）技术获取物质浓度分布信息[33]，KANKANAMGE et al[34]使用该方法对孔隙水中硫化物和亚铁离子进行测定分析，探究2种物质在空间上的重叠程度，对解释共分布起着重要作用。此方法相对于渗析装置而言，平衡时间较短，分辨率高，可达到1 mm。但是DET技术没有选择性，所有进入扩散相的物质，无论是何种可溶形态，均会被检测[35-36]。
DGT自发明以来，广泛用于污染物的原位监测和形态分析研究[15]。针对沉积物环境主要使用平板式DGT装置[37]，由滤膜、扩散膜以及固定膜构成，以菲克（Fick）扩散第一定律为理论基础。与DET技术相比，DGT固定膜能吸附透过扩散膜的溶解态物质，在吸附容量范围内，吸附量与时间线性相关，对于低浓度污染物质，可以通过适当延长采样时间增加富集量，从而达到可以准确检测的目的。与传统的采样技术相比，DGT技术属于原位采集，反映出监测物质在沉积物-水界面（SWI）的动态补给过程和环境介质的污染程度[38]，而使用不同的固定膜则可以选择性地测定不同形态[39]，最终测得的目标污染物有效态浓度是在监测时间段内的平均浓度[40]。
DGT装置最大程度避免了样品在采集、预处理和存储过程中发生的化学变化，对于沉积物重金属的测定分析有着很好的适用性。DGT装置对沉积物原位监测的主要步骤：（1）将装置缓慢的垂直插入沉积物放置24 h，保留2～4 cm在上覆水；（2）取出装置，清洗表面，取出固定膜密封保存；（3）数据获取（
www.easysensor.net ）。 -
在完成对目标污染物的精准采集后，需要选用适当的方法对固定膜进行处理，得出固定膜上记录的二维分布信息，之后经过软件处理，将数据可视化。主要方法有固定膜切片分析法、计算机密度成像法（CID）和激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱联用技术（Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry, LA-ICP-MS）等。
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固定膜切片分析法主要步骤：（1）切片；（2）使用提取剂浸提；（3）使用微孔板分光光度法或电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry，ICP-MS)等技术准确测定。
固定膜切片分析法分辨率的提高依赖于切割的精度提升，配有游标微调器控制的切片机可以精准的切割[41]。固定膜切片分析法的分辨率在毫米级，随着切割工具精度的提高逐渐向亚毫米级发展，精确切得的胶块可达450 μm×450 μm[42]。精度的提高使得要处理的样品大幅增加。部分水环境中重金属浓度很低，若切片过小可能会使检测浓度低于检测技术最低检出限。因此，SWI重金属含量二维分布研究需要分辨率高且相对简单快捷的分析方法。
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CID分析法利用目标污染物特定的显色反应将DGT固定膜着色，使用平板扫描仪获取DGT固定膜图像，经软件处理读取像素点灰度值，结合已经建立好的灰度值与污染物含量的校正曲线，计算得出污染物浓度[43]。TEASDALE et al[44]最先使用CID分析法，使用AgI固定膜DGT装置，利用硫化物与银离子生成的黑色沉淀反应获取了溶解性硫化物的亚毫米级二维浓度分布。MCGIFFORD et al[45]将甲基百里酚蓝显色剂固定在树脂固定膜，对铜离子进行原位实时成像研究。DING et al[46]利用钼蓝反应使用平板扫描仪(Canon 5600F)扫描Zr-oxide膜表面，对应于像素大小为42 μm×42 μm。用ImageJ 1.46软件分析了与平板DGT探针窗口对应的扫描图像的灰度强度。对大型富营养湖泊（太湖）沉积物中的活性磷进行了高分辨率成像测定。YAO et al[47]利用二苯碳酰二肼与Cr(Ⅵ)显色反应，借助CID技术对Cr(Ⅵ)进行高分辨率成像，计算出洪泽湖SWI Cr(Ⅵ)扩散通量，观察到沉积物明显的异质性，证实了CID对于重金属的测定分析是可行的。
扫描仪工作原理是利用红绿蓝3个色彩通道记录颜色难以实现对不同分析物各自光谱的记录解析，从而限制CID分析法无法对多种元素展开同步检测。另外反应本身的显色效果、扫描仪的性能、实验人员的操作是否规范都会给最终的分析结果造成一定影响。相对于固定膜切片分析法，CID分析法对仪器设备要求不高，普通的平板扫描仪完全可以满足实验需求，并且样品处理难度相对较低。分析效率和空间分辨率相较之下有很大的提升，理论上能得到分辨率在亚毫米级的二维浓度分布图[43]。
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LA-ICP-MS通过LA产生气溶胶颗粒，经载气携带进入ICP中气化，最后通过MS筛选后定量检测[48-49]。LA技术优点是空间分辨率高、分析速度快，可远程实时在线分析多相物质，缺点是它无法对痕量元素精准分析。而ICP-MS技术可以同时精准的测定多种痕量元素。2种技术结合为物质分析提供了一种更加便捷可靠的技术方法[50]。
GRAY[51]首次使用LA-ICP-MS技术对固体样品进行了多个物质的含量分析。MOTELICA-HEINO et al[52]首次使用此项技术在100 μm高分辨率下测量DGT样品中Fe、Mn、Co、Cu、Ni和S(-Ⅱ)的浓度分布。这也是首次在沉积物中同步测定痕量金属和硫化物。理论上，该技术空间分辨率在10～100 μm，并且随着操作技术不断地规范和设备仪器不断地改进，空间分辨率有望逐步提高到1 μm[48]。此技术同样也存在缺点，如设备价格昂贵，普通实验室难以满足，且在没有合适的标准基体下校正困难[53]。
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与传统采样技术相比，DGT对原环境的扰动更小。不仅适用于对特定区域沉积物污染调查评价，还可以借助此工具进一步探究建立沉积物质量基准[54]。DGT操作简单，未来有望替代传统采样方法。从技术层面考虑，可以从以下几个方面加以完善。
（1）改进优化DGT结构，特别是膜材料的改进。一方面可以提高测量精度，谢发之等[55]采用含有碱式碳酸镁的凝胶膜DGT对不同水体中的活性磷进行原位测定，与Ferrihydrite-DGT对比检测分析，测定浓度更加准确。另一方面，同时研究多个污染物若使用单一固定膜DGT，易造成污染物之间的空间错位，从而影响污染物之间耦合关系的准确性，而复合固定材料的开发为多元素同步测定提供了基础。MASON et al[56]首次开发出Fe-oxide和Chelex-100树脂材料的复合固定膜，能够同时测定Cd、Cu、Mn、Mo、Zn和P。现今ZrO-Chelex等多种复合固定膜被相继提出，并得到应用。
（2）沉积物重金属研究应尽量结合先进的仪器设备或技术。CID技术可以快速获取目标污染物在环境介质中的二维浓度分布，打破了之前化学提取分析的固化思维，为重金属的测定分析提供了一种新的思路；LA-ICP-MS技术让多目标污染物高分辨率下同步测定分析成为了可能。HOEFER et al[57]将DGT技术与平面光极（PO）技术结合，开发出一种PO-DGT装置，此项技术在监测重金属的同时，同步监测环境介质中的pH、O2等。这为沉积物重金属生物有效态的深入研究提供了坚实的技术支撑。
沉积物生物有效态重金属测定分析研究进展
Determination and analysis of bioavailable heavy metals in sediments
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摘要: 基于国内外相关文献研究，文章回溯了沉积物重金属测定分析技术历史进展，将各种采样技术做了简要的概述，分析了各项技术的优缺点，提出薄膜扩散梯度技术（DGT）更适合沉积物重金属生物有效态的原位监测。文章还阐述了DGT主要分析方法供相关研究人员参考。对未来DGT技术的发展和分析方法的创新提出展望。DGT基于吸附动力学原理能较好地模拟生物的吸收过程，同时利用DGT技术对沉积物-水界面（SWI）进行二维高分辨率研究有助于进一步探究重金属迁移转化的影响机制，为沉积物重金属污染防治及水环境保护提供技术支持。Abstract: Based on the research of relevant literature at home and abroad, this paper traces the historical progress on determination and analysis technology of heavy metals in sediment, briefly summarizes various sampling technologies, analyzes the advantages and disadvantages of each technology. It is pointed out that the diffusive gradients in thin-films technique (DGT) is more suitable for in-situ measurement of bioavailable heavy metals in sediments. The main analysis methods of DGT are also described in this paper for researchers on the related field. The development of DGT technology and the innovation of analysis methods in the future are prospected. DGT can simulate the biosorption process based on the principle of adsorption kinetics. And the two-dimensional high-resolution study of the sediment-water interface (SWI) using DGT is helpful to further explore the mechanism of heavy metal transport and transformation, provides the technical support for the prevention and control of heavy metal pollution in sediments and water environment protection.
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Key words:
- sediment /
- heavy metal /
- bioavailable /
- DGT /
- in-situ measurement
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我国是废弃物产量的大国,快速增长的垃圾产量给公众健康、环境质量和经济社会的可持续发展带来一系列挑战[1]。为了疏解“垃圾围城”困境，实现“双碳”背景下垃圾绿色化、减量化、资源化的目标,垃圾分类治理已势在必行。整体把握垃圾分类治理的研究现状，寻找该领域的研究热点和发展趋势，有必要对国内关于垃圾分类治理已有的学术成果进行系统的归纳分析。
1. 研究设计
1.1 研究方法与工具
CiteSpace用节点、线条来表示关键词、作者、机构之间的关系，以可视化的方式呈现某个领域的研究趋势与动向，具备处理数据量大、更新速度快、功能先进等优点，常被用于知识图谱生成与文献计量分析等方面[2]。本文将 CiteSpace5.8.R3 软件产生的知识图谱与Excel软件的计量分析相结合，通过图形绘制、数据挖掘等方法，进一步探索国内垃圾分类治理研究的整体现状、主题热点及发展趋势。
1.2 数据来源与处理
本研究的数据样本来源于中国学术期刊出版总库(CNKI)中的CSSCI来源期刊，选择高级检索方式以“垃圾分类治理”和“垃圾分类管理”为主题进行搜索，共获取487篇文献作为初始数据。通过阅读题目、关键词和摘要对初始数据进行筛选，剔除征稿通知、会议、新闻等非学术研究文献，以及与本研究主题关联程度较低的文章，共获取有效文献375篇。将有效文献导入CiteSpace5.8.R3中，经过数据转换和去重操作后，最终提取出分布在1998年—2022年的325篇样本文献作为研究数据。
2. 研究的基本特征
2.1 时间分布
使用文献计量法分析垃圾分类研究的文献数量变化和时序规律，对1998-2022年的325篇CSSCI文献进行统计分析，形成垃圾分类治理研究年发文量折线图和普赖斯曲线（曲线系数越接近1，研究领域所发表的文献数量增长越快）[3]。垃圾分类治理研究CSSCI文献年发文量及发文趋势，见图1。发文趋势系数为0.7 609，表明垃圾分类治理研究领域的高水平论文随着时间的推进呈增长趋势。1998-2013年，国内关于垃圾分类治理的研究处于萌芽期，这一阶段主题为垃圾分类治理的CSSCI文献每年发文量不到10篇。2014-2018年为垃圾分类治理研究的探索期，CSSCI文献数量稳步增加，2016和2017年形成这一阶段的峰点。2017年3月，国务院办公厅发布《生活垃圾分类制度实施方案》，标志着垃圾分类强制时代的开启。2019-2022年，这一阶段国内垃圾分类治理的研究处于爆发期，这4年192篇的研究成果占总样本量的59%。自2019年6月生活垃圾分类制度入法以来，垃圾分类治理的新时代继续谱写。
图 1 垃圾分类治理研究CSSCI文献年发文量及发文趋势Figure 1. Annual publication volume and publication trend of CSSCI literature on waste classification and management2.2 作者分布
学者发文的数量和质量体现了其在相应研究领域的影响力和贡献。运用 CiteSpace5.8.R3将节点类型设置为作者，可生成节点367个，连线296条，网络密度为0.0 044的作者共现图，见图2。
图 2 垃圾分类治理研究领域作者共现Figure 2. Authors in the field of garbage classification and management图2可知，该领域学者研究分散，尚未形成高度密切的平台合作。发文量前5位的作者包括蒋培（9篇）、贾亚娟（6篇）、赵敏娟（6篇）、曲英（5篇）、薛立强（5篇）。其中，蒋培选取浙江部分农村为案例，重点探究农村生活垃圾分类处理的社会基础和行动逻辑[4]。贾亚娟和赵敏基于社会资本和环境关心的视角，对农户生活垃圾处理意愿进行研究[5]。曲英在关注城市生活垃圾分类行为影响因素的同时，着手构建理论模型[6]。薛立强等则在循环经济视角下对城市生活垃圾管理制度展开讨论[7]。
2.3 机构分布
进一步分析机构发文分布情况，统计垃圾分类治理研究领域发文量前10的机构，见表1。各机构对垃圾分类的研究较为匀散，没有明显的差距。其中，浙江农林大学文法学院和中国社会科学院社会学研究所对垃圾分类治理的关注度和影响力较为突出，河海大学、华东政法大学和西安交通大学紧随其后。研究机构的具体单位，集中在公共管理学院和法学院。
表 1 垃圾分类治理研究领域发文量前10的机构Table 1. Top 10 institutions in the field of garbage classification and management排名 发文机构 发文数量/篇 1 浙江农林大学文法学院 4 2 中国社会科学院社会学研究所 4 3 河海大学公共管理学院 3 4 华东政法大学政治学与公共管理学院 3 5 西安交通大学法学院 3 6 天津商业大学公共管理学院 2 7 大连理工大学工商管理学院 2 8 大连理工大学管理学院 2 9 西北农林科技大学经济管理学院 2 10 西安财经大学管理学院 2 | Show Table
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2.4 高被引文献分析
为探究垃圾分类治理研究领域影响力较高的研究者及其观点，排序得出被引量位于前10位的文献，见表2。
表 2 垃圾分类治理研究领域10篇高被引文献列表Table 2. List of 10 highly cited literature in the field of garbage classification and management排名 文献名 作者 发表期刊 t/a 被引频次/次 1 日本垃圾分类管理经验及其对中国的启示 吕维霞，杜娟 华中师范大学学报(人文社会科学版) 2016 406 2 城市居民垃圾分类的影响因素研究 徐林，凌卯亮，卢昱杰 公共管理学报 2017 339 3 意愿与行为的悖离:城市居民生活垃圾分类机制研究 陈绍军，李如春，马永斌 中国人口·资源与环境 2015 339 4 发达国家垃圾分类经验及其对中国的启示 刘梅 西南民族大学学报(人文社会科学版) 2011 241 5 城市生活垃圾困境与制度创新——以台北市生活垃圾分类收集管理为例 谭文柱 城市发展研究 2011 238 6 垃圾分类管理中的外压机制与诱导机制 鲁先锋 城市问题 2013 210 7 从政府主导到多元共治:城市生活垃圾分类的治理困境与创新路径 杜春林，黄涛珍 行政论坛 2019 193 8 社会资本对居民生活垃圾分类行为的影响机理分析 韩洪云，张志坚，朋文欢 浙江大学学报(人文社会科学版) 2016 157 9 中国城市生活垃圾公众参与管理与政府管制互动模型构建 王树文，文学娜，秦龙 中国人口·资源与环境 2014 156 10 城市生活垃圾管理中的公共管理问题:国内研究述评及展望 薛立强，范文宇 公共行政评论 2017 131 | Show TableDownLoad:
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表2可知，10篇论文的被引量均在120次以上，单篇被引量最高406次。这些高被引论文的研究主题集中于其他国家及地区垃圾分类的经验启示、居民垃圾分类意愿及影响因素、垃圾分类多元共治等方面。吕维霞、刘梅和谭文柱等人，借鉴分析日本、德国、比利时、台北市等地的经验，对我国的垃圾分类从公众参与、教育宣传、法律约束、多主体协同治理等方面进行学习反思[8-10]。徐林、陈绍军、韩洪云等人从宏观政策和微观个体两个层面，探究了政策激励、情境因素、认知态度、社会资本等要素对分类意愿和行为的影响[11-13]。杜春林、王树文等人构建城市生活垃圾处理过程中公众与政府互动模型，提出从政府主导到多元共治的优化路径[14、15]。
3. 研究热点与趋势
3.1 研究热点
3.1.1 关键词共现分析
关键词共现是指同一研究领域中的高频关键词共同出现的情况，图中节点及圆圈大小反映该关键词出现频率和中心程度（共现网络中的媒介能力）。运用 CiteSpace5.8.R3 软件筛选出现次数大于20次的关键词，得到节点333个、连线611条、网络密度为0.0111的垃圾分类治理研究关键词共现图谱，见图3。
图 3 垃圾分类治理研究关键词共现Figure 3. Keywords of garbage classification and management research emerged图3可知，节点和连线分布均匀，0.0 111的网络密度说明垃圾分类研究领域关键词的联系程度较高。关键词频次与其中心性呈正向相关关系，见表3。在循环经济理念下，学者对垃圾分类治理的研究集中在实践方式优化的探索（分类收集、分类回收、垃圾处理）和内外影响因素（分类意愿、公众参与、社会资本）的讨论。
表 3 关键词频次和中心性统计分布Table 3. Keyword frequency and centrality statistical distribution序号 频次 中心性 初现年份 关键词 1 114 0.8 2003 垃圾分类 2 38 0.4 1998 生活垃圾 3 13 0.11 2005 循环经济 4 12 0.03 2008 影响因素 5 12 0.05 2000 分类收集 6 10 0.04 2001 垃圾处理 7 9 0.03 2016 环境治理 8 9 0.12 2000 城市垃圾 9 8 0.05 2002 垃圾治理 10 8 0.06 2002 分类回收 | Show TableDownLoad:
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3.1.2 关键词聚类分析
关键词聚类即研究领域内具有相似主题的关键词彼此联系而组成的集群。针对网络结构的聚类分析方法,CiteSpace5.8.R3给出了2种指数:聚类模块数(Q值)和聚类平均轮廓值(S值)。通常,当Q值高于0.3时,聚类结构显著;S值大于0.7，聚类结果令人信服。Q=0.6812、S=0.9333，聚类效果十分显著且具有可信度。325篇文献样本被聚为10类：垃圾分类(#0)、循环经济(#1)、生活垃圾(#2)、强制分类(#3)、城市垃圾(#4)、分类意愿(#5)、垃圾回收(#6)、城市治理(#7)、分类处理(#8)、涉入度(#9)，见图4。
图 4 垃圾分类治理研究关键词聚类Figure 4. Keyword clustering in garbage classification and management观察聚类结果，并结合既有文献。将这10个聚类进一步可以分为垃圾分类产业链、垃圾分类理论指导、垃圾分类影响因素和垃圾分类治理主体4个主题。此外，应用 CiteSpace5.8.R3 工具中的时间线视图功能对各聚类演变的时间跨度进行呈现，形成关键词聚类时线图谱，见图5。
图 5 垃圾分类治理研究关键词聚类时线图谱Figure 5. Keyword clustering timeline map of garbage classification and management research注：涉入度(#9)因没有形成明确的时间跨度，故不出现在图5中。垃圾分类产业链包括垃圾分类(#0)、垃圾回收(#6)、分类处理(#8)。垃圾分类的管理过程中，一般可以包括源头分类、中间收运、末端处理等环节，从试点城市来看，治理的重点大多在源头分类上。而分类投放是前提条件，配套适当的处理设施才能更好地显现环境效益优势[16]。垃圾分类产业中多个环节属于劳动密集型，在回收处理过程中存在垃圾网点设置不合理和经营秩序混乱的问题。目前，大部分地区垃圾设施建设及管理由城市环卫部门负责，整个产业运行成本高、效率低，垃圾分类产业链和市场机制不完善[17]。垃圾分类治理的参与者往往面临着手段简单、技术创新乏力、管理水平欠缺等情况。唯有把整个产业链整合起来,优化政府与企业之间的关联,建立完整的过程管理体系,方可完成行业发展中由无序到有序的过渡过程[18]。
垃圾分类理论指导包括循环经济(#1)和涉入度(#9)。1998—2021年，循环经济聚类的时间跨度持久，且保持着高度的中心性和指导性。“循环经济”是指以资源节约、循环利用及环境和谐为目标的经济发展模式。1998年，吴绍中提出循环经济是经济发展的新增长点的口号，并强调垃圾分类治理和废品回收再利用的重要性[19]。此后，在循环经济理念下学者在垃圾减量法律化[20]、产业结构调整[21]及城市生活垃圾管理“平行双轨制”建构[22]等方面不断完善。相较于循环经济理念，“涉入度”虽然在垃圾分类关键词聚类时线图谱中没有明确的时间跨度，但其理念却体现在居民垃圾分类的行动参与上。劳伦·泰弗诺的涉入理论将分析的焦点放在人的行动能力上，强调行动者必须涉入多元的情境，关注行动者的道德能力与环境回应的双向影响[23]。根据涉入度高低可以将居民被分为垃圾分类先觉者、滞后者、支持者和背离者的4种类型[24]。管理者应根据实际情况，灵活推进社区垃圾分类进程。
垃圾分类影响因素包括强制分类(#3)及分类意愿(#5)。20世纪以来，垃圾分类的影响因素一直是此领域研究的热点。既有研究基于个人、社区或政府层面，从环境心理学和环境社会学理论出发，探讨了内驱诱导和外压机制的影响程度[25]。借鉴日本、德国等国家的成功经验[26]，结合当地实际情况，学者剖析了居民个体特征、社会资本、宣传教育、情境因素、法律法规等因素对垃圾分类行为的联系[27]，发现外部条件因素的综合影响几乎是个体主观因素的2倍[28]。随着《生活垃圾分类制度实施方案》的颁布,各地将生活垃圾分类及处理纳入法治框架体系中。政府干预是城市垃圾分类秩序建构的重要条件[29]，但政策试点碎片化、分类标准粗放化、管理系统分割化等问题，给垃圾分类治理带来一定挑战。因此，提高垃圾分类设施便利性、建立有效的激励约束机制仍是垃圾分类治理研究的重点。
垃圾分类治理主体包括生活垃圾(#2)、城市垃圾(#4)和城市治理(#7)。就治理的主体对象而言，在“垃圾围城”的困境下，城市生活垃圾分类处理一直是学者关注的焦点。杜春林等人收集了全国46个垃圾分类重点城市的数据，并归纳出政府主导的引导型、强制型、自发型和混合型四类城市垃圾分类模式,结果表明单靠政府的力量并不能保证城市生活垃圾管理目标的实现[14、15]。目前全社会已经逐渐意识到城市生活垃圾分类是一个复杂性高、投入量大、见效度慢的社会问题。在现代环境治理的多元体系下，政府应担负制度设计、财政支持、监督管理、社会整合等职能[30]，进一步构建新型共治机制，激发公民、企业和社会组织等力量的参与活力，在实现协同治理目标的过程中，做到循序渐进地有效推动 [31]。
3.2 研究趋势
突现分析指特定关键词出现频率指数上升，表明在特定时期内一个潜在的话题已经或正在引起高度的关注[32]。因此，关键词突现分析被认为是高度活跃研究领域的指向标，根据关键词突现的强度及时间，可以在一定程度上探索研究领域的新兴趋势。在垃圾分类治理研究领域中，2015年之前，城市垃圾、分类收集、垃圾围城和源头分类有着较高的突变强度，见图6。
图 6 垃圾分类治理研究前25位关键词突现Figure 6. The top 25 keywords of garbage classification and management research emerged2019年以来，环境治理、乡村振兴、城市治理、社会资本和公共政策成为垃圾分类的研究前沿话题，具体可分为以下3点发展趋势。
3.2.1 重视垃圾分类行为城乡异质性
由于垃圾围城的焦虑，大多数学者集中在对城市生活垃圾分类的研究上。自“乡村振兴战略”提出以来，乡村经济、乡村环境治理等问题愈发被大家重视，学者对农村垃圾分类的研究也不断增加。城乡垃圾分类治理存在一定差异，由于农村人口多为受教育程度低的老年人，存在农村主体性不足、经济依存度强、技术适应性弱等困境，农民群体搭便车和设施邻避行为导致垃圾分类进程相对滞后 [33、34]。对于大多数的农村来说，垃圾分类的处理模式并不能简单复制，而是要借鉴试点村实践模式的因地制宜[35]。相较于城市，农村有着“熟人社会”的鲜明特征。浙江省六池村立足当地农村社会结构特点，利用各种社会关系动员农民参与垃圾分类，通过党员和妇女的组织力量推动村内垃圾分类机制的建立，形成有效的垃圾分类规范和奖惩制度[36]。集体层面的网络沟通和信息共享可以加强农户沟通频次，提高村民参与公共事务的积极性[37]。因此，必须重视垃圾分类行为城乡异质性，进而有效指导城乡垃圾分类机制设计。
3.2.2 强化垃圾分类意识行为统一性
学者们发现，大多数人愿意参与垃圾分类,但对具体分类操作存在疑惑[12、38]。传统的教育宣传方式受限于年龄、活动场所等因素影响，使个体对垃圾分类的认知存在差异，并没有形成垃圾分类操作能力的社会共能[39]。社区情境因素欠缺、居民体验差、推动措施力度偏低和自身异质性特征是垃圾分类从意愿到行为转变的主要障碍[40]。政府应带头社会各界积极响应垃圾分类宣传教育，对全体公民进行系统细致的环保科普。将多层次的学校环境教育和全方位的社会环境教育相融合，使教育主体、宣传内容和宣传方式多样化[41]。在号召公民积极参与垃圾分类的同时，教会公民如何科学分类，营造垃圾分类管理的良好舆论环境。在考虑情境因素合理，即垃圾分类设施便利性的情况下，利用社会网络、社会信任及互惠性规范等一系列社会资本给以压力和动力，增强对公民垃圾分类的监督和鼓励，从而内化为他们的日常生活习惯。建立垃圾分类意识与行为统一的长效机制，对提高垃圾分类效率意义重大，将是今后学者在垃圾分类领域的研究趋势。
3.2.3 细化垃圾分类公共政策指导性
自2017 年《生活垃圾分类制度实施方案》颁布以来，我国进入生活垃圾强制分类的时代。垃圾分类虽然有基本的法律依据，但具体的实施要求多分散在部门规章中，效力较低且基本内容参差不齐[42]，加上监管和执行不力，致使规定难以落到实处。当下城市政府基本采用单一的正向激励政策工具，即使有些城市试图使用处罚手段，也并未真正落实[43]。政府应继续提高垃圾分类治理重视程度，增强对问题源流的敏感性，进一步明确垃圾分类条例，细化相关主体的奖罚标准[44]。根据生活垃圾分类管理情况，综合采用正激励与负激励相辅相成的政策工具，尽快建立适合国情的现代化生活垃圾分类制度体系[45]。
4. 结语
本研究借助文献计量的可视化工具CiteSpace，对1998-2022年间国内学者关于垃圾分类治理研究的325篇CSSCI文献进行梳理，结论如下：
垃圾分类治理研究领域的CSSCI文献随着时间的推进呈明显的增长趋势，大致可分为萌芽期（1998-2013年）、探索期（2014-2018年）和爆发期（2019-2022年）3个阶段。该领域的学者和机构并未形成高度密切的学术合作，CSSCI中高被引文献的研究集中于其他国家及地区垃圾分类的经验启示、居民垃圾分类意愿及影响因素和垃圾分类多元共治方面。
在循环经济理念下，垃圾分类治理的研究热点集中在生活垃圾分类实践方式优化的探索和内外影响因素的讨论上。关键词聚类结构显著，形成垃圾分类产业链、垃圾分类理论指导、垃圾分类影响因素和垃圾分类治理主体4个主题集群。此外，自2019年以来，环境治理、乡村振兴、城市治理、社会资本和公共政策成为垃圾分类研究的前沿话题，呈现出重视垃圾分类行为城乡异质性、强化垃圾分类意识行为统一性和细化垃圾分类公共政策指导性的发展趋势。在今后的研究中，可以就垃圾分类治理领域的中外文献进行深入的对比分析，进一步推进我国垃圾分类治理的发展。
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