文献计量分析：我国有机物污染场地土壤修复技术的专利计量分析-北极星环境修复网

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随着我国工业化和城市化发展及《斯德哥尔摩国际公约》的履约进程的加快，大量化工、农药生产企业需要搬迁[1]，企业在生产运输过程中会导致有机污染物进入土壤，使得搬迁场地中残留高浓度有机污染物，遗留大量场地污染问题。根据《中国环境年鉴》，我国关停、转迁的企业总数超过10×104家，对其中污染严重的场地遗址进行改善修复迫在眉睫[2]。同时，场地流转的市场需求迫切，因此，开发研究高效的有机污染场地土壤修复技术具有重要的现实意义。目前，使用的修复技术包括化学氧化、土壤淋洗、热脱附、生物降解等，有单一技术的应用，也有联合技术强化修复。本研究以我国有机物污染土壤修复技术的专利文献为样本，通过对专利的时空分布、研究机构和修复技术的分析，研究有机物污染场地土壤修复技术的发展趋势和进展，同时对各种修复技术进行梳理，以期为我国今后开展相关修复技术的研究与应用提供参考。

1. 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究所采用的专利信息来源于国家知识产局(/)，在专利检索入口进行高级检索。所采用的检索方式为：关键词=(“有机物”OR “有机”) AND (“土壤”OR “场地”) AND “修复”；检索日期：2018年8月28日。于检索结果中进行人工筛选，共筛选出与主题相关的专利691项，其中实用新型专利206项，发明专利485项，授权专利356项；相关专利的时间跨度为2003—2018年(由于专利申请日和公开日之间通常存在18个月的滞后期，2017—2018年的数据仅供参考)。本研究仅分析单独的有机物污染土壤修复的相关专利，由于有机物和重金属等复合污染土壤的修复机理较复杂，往往同一种方法或药剂对重金属和有机物同时都有作用效果，因此，不能简单地将此类专利并入本研究的分析讨论，将其于人工筛选时一并筛去。

1.2 研究方法

本研究主要采用文献计量分析方法、内容分析法和可视化分析法进行分析。将专利名称、公开日期、研究机构、授权情况、研究方法、专利类型、目标污染物等8项专利信息导入Excel构建信息库，以对专利进行定量分析与定性分析；采用Origin9软件绘制图表，进行可视化分析，直观地展现该领域的发展状况。结合以上3种分析方法，可科学客观地得到有机物污染场地土壤修复技术的研究现状及发展趋势等信息。

2. 数据分析

2.1 专利年度变化

我国有机物污染场地土壤修复技术相关专利于2003年开始起步，并于2010年后开始快速发展，2010—2015这5年的公开专利年均增幅超过15%；2017年为我国有机物污染土壤修复技术发展以来公开专利最多的一年，公开专利为173项，相较于2016年，专利数量增幅约71%；2018年至今，已有83项公开专利发表。审核时间较长等原因导致有不少专利仍未被授权，因此，从公开专利的数据中抽取已授权专利进行数据分析，以便进一步了解我国专利的申请情况。相较于公开专利，授权专利虽也保持着持续的发展，但年变化趋势平缓。图1为发表专利的年变化情况。可以看出，授权专利和实用新型的年变化曲线趋势相似，表明授权专利中以实用新型偏多，近3年的授权专利中有60%为实用新型专利。这是因为我国有机物污染场地修复技术研究刚刚进入快速发展阶段，同时实用新型相较于发明专利审核时间短，故发明专利的大部分仍处于审核状态。结合上述分析，基于搬迁场地流转的市场需求日益增大的情况，预测近几年该领域修复技术的研究将维持较高热度。

图1发表专利的年度变化曲线

目前，多数研究仍处于实验室阶段。因此，公开专利中发明专利远多于实用新型专利，同时二者之间的占比基本较为稳定，发明专利的占比为60%~70%。2003—2010年，因有机重污染场地较少且存在生物作用的自然修复，故国内对该领域的研究投入较少，实用新型类专利国内公开发表不到5项；2010年后，实用新型与发明类专利以近乎平行的趋势增长，这一增长趋势一直持续到2014年；近4年，国内发明专利的发表数量以较高的增幅增长。

2.2 主要研究机构

研究涉及的机构主要包括高等院校、科研院所、公司等共282家。中国科学院沈阳应用生态研究所公开专利数量最多，共20项；其次是浙江大学，共17项；北京建工环境修复股份有限公司、常州大学、江苏上田环境修复有限公司、武汉都市环保工程技术股份有限公司均有16项，专利公开情况见表1。化学氧化技术的主要研究机构有常州大学和北京建工环境修复股份有限公司；生物修复技术的主要研究机构有中国科学院沈阳应用生态研究所和南开大学；热脱附技术的主要研究机构有武汉都市环保工程技术股份有限公司、中石化炼化工程(集团)股份有限公司和浙江大学等；淋洗技术的主要研究机构有上海格林曼环境技术有限公司、上海应用技术大学和武汉大学。

2.3 主要研究技术

在目前公开的相关专利中，热脱附技术的研究最多，共有170项专利，占总专利数的24.6%；其次是生物修复技术和联合修复技术，公开专利达130项，各约占19%。此外，除氧化修复技术外，各修复技术的授权专利基本占公开专利的50%左右。与其他技术相比，热修复技术不仅公开专利最多，且其实用新型专利占比最高，约50%(见表2)。

由图2可发现，2012年之前有机物污染场地土壤修复技术的研究尚未开展，所以对场地有机物污染的修复主要是对生物修复技术的研究与应用。2003—2011年，该技术专利占比高达50%；2012—2014年，各种修复技术开始蓬勃发展，除了国内主流技术外，其他技术的公开专利约占1/4。近4年中，热脱附技术一直是该领域的研究热点，其公开技术的年占比一直居高不下，拥有近31%的专利占比；其次是联合修复技术，在近4年，技术发展稳定，具有约18%的公开专利占比；生物修复技术因修复周期较长、不适应于场地高效修复的需求现状，导致该技术的发展不如其他修复技术。由图2的主要研究技术专利占比的阶段性变化可看出，生物修复技术于3个发展阶段中的专利占比逐次下降，但因其具有环境友好性这一优势而仍在修复技术中占有一定地位。氧化修复技术目前仅有80项公开专利，但由专利占比的阶段性变化来看，氧化修复技术是近4年发展变化较大的修复技术，仅次于热脱附技术10%的增长，其由第2阶段不到6%的占比发展至第3阶段14.61%的占比，几乎同比于生物修复技术，显示出较大的发展潜力。

图2主要研究技术专利占比的阶段性变化综上所述，相较于其他修复技术，热脱附技术因其机理简单、适用面广、效率高等优点成为近4年的研究热点；与此同时，该技术更注重于技术应用方面的研究。联合修复技术的研究热度仅次于热脱附技术。目前，氧化修复技术的公开专利较少，但其具有广阔的研究前景，是未来几年场地有机污染修复领域的一大发展趋势。

3. 修复技术研究进展

3.1 化学氧化修复技术

化学氧化修复技术是通过向土壤中添加氧化剂将有机污染物氧化为清洁物质的技术。氧化剂投加量一般为土壤质量的0.5%～10%，有机物的去除效果可达80%以上，研究方法以实验室内实验为主。如图3所示，氧化修复技术于2012年后才开始得到国内较多研究者的关注，之后的几年一直保持较为缓慢的发展，年均专利数约为7项。直到2017年，因大量生产企业搬迁导致污染场地遗留问题以及场地流转市场的需求，迫切需要高效的修复技术，而与其他技术相比，化学氧化修复技术更能高效快速地降解有机污染物，因而受到研究者的广泛关注，2017年发表了39项专利。

图3各类修复技术专利年度分布

原标题：【文献计量分析】我国有机物污染场地土壤修复技术的专利计量分析

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