【深度解析】全球工业水处理技术研究态势
日前，由中科院文献情报中心王阳老师团队基于科技论文和专利的角度，分析了全球工业水处理技术的研发态势，相关成果以“Development Trend Analysis of Industrial Wastewater Treatment Based on Patent Analysis and Bibliometrics”为题，发表在《Sustainable Development of Water and Environment》一书中。
该研究基于文献数据（SCI论文和专利数据），运用文献计量学和统计学原理，客观地分析工业水处理技术领域的发展态势，分析因素包括文献年度产出、国家/地区产出、合作发文、主要机构、研究主题分布等；同时，利用VOSViewer等可视化软件绘制知识图谱，揭示出工业水处理技术领域的国家和机构的研发实力、研究热点，以此帮助本领域人员快速了解和把握研究概貌及发展脉络。
从国家发文情况上看，中国、印度、美国、伊朗、西班牙、土耳其、巴西、韩国、英国和德国发表的论文总量占比超过六成。
从论文研究主题上看，吸附、染料脱除、重金属、光催化、反应动力学、先进氧化工艺、亚甲基蓝、活性炭、降解、热力学等均是工业废水处理领域最为热门的研究主题。
从全球专利布局上看，中国目前已成为工业废水处理技术领域的主要布局国家，占到全球51%的份额。
01、论文方面
本论文围绕“工业废水处理技术”研究主题，从论文角度和专利角度分别开展深入分析。
从论文产出年份趋势上看，全球工业废水处理技术领域研究论文最早起源于1945年，随后论文产出数量从1990年开始呈现上升趋势，自2005年开始增长幅度加大，2013年以来的上升幅度达历史新高，至2019年度的论文数量达6768篇。
图1 全球工业废水处理技术领域论文年度发展趋势
从国家发文情况上看，中国、印度、美国、伊朗、西班牙、土耳其、巴西、韩国、英国和德国发表的论文总量占比超过六成。
其中，中国的论文产出量遥遥领先于其他国家，印度和美国分列第二和第三位。在国家发文合作情况上看，中国与国外的合作发文数量最多、合作地区也较为宽泛，其中与美国合作最为紧密；其次与英国、德国和巴西等也有较为深入的发文合作。
图2 工业废水处理技术领域论文的第一作者在重点区域分布情况
图3 全球工业废水处理技术领域科学论文的产出TOP10国家
图4 全球重点国家的工业废水处理技术领域科学论文的产出趋势
图5 全球工业废水处理技术领域论文国家/地区发文合作网络关系图
从研究主题上看，吸附、染料脱除、重金属、光催化、反应动力学、先进氧化工艺、亚甲基蓝、活性炭、降解、热力学等均是工业废水处理领域最为热门的研究主题。
图6 全球工业废水处理技术领域的论文主题词聚类分布
02、专利方面
从专利产出年份趋势上看，工业废水处理技术的全球发展演变进程分为3个时期，首先是1995年以前，年度专利申请量缓慢上升，第二阶段是1995–2015年，本阶段的年度专利申请量上升幅度加大。第三阶段是2015年后，年度专利申请量激增，增幅达历史最高水平。
中国专利申请最早年份始于1985年，比全球在该领域的专利申请最早年份晚20年，不过其增长趋势与全球类似，且对全球贡献日益增长，2018年度专利申请量达高峰，为6288件，占全球比例高达91.62%。
图1 全球工业废水处理技术领域专利申请趋势
从国家发文情况上看，工业废水处理技术的相关专利在全球布局较为广泛，涉及了60多个国家/地区。
从图2可以看出，中国是工业废水处理技术领域的主要布局国家，占到全球51%的份额，遥遥领先于紧随其后的日本 (占13%份额) 和美国 (占7%份额)。欧洲占4%，排在第四位，韩国和德国以3%的份额并列第五位。
图2 TOP10国家专利申请情况
图3展示了专利申请量排名前30位的国家/地区合作申请专利情况，从图中可以看出，加拿大和德国是工业废水处理技术领域开展合作申请专利活动最活跃的两个国家，它们均与美国合作申请了多项专利。
其次，中国与日本以及日本和美国的合作也较为频繁。除日本外，中国与美国、韩国等国家也有合作申请。
图3 国家/地区专利申请合作网络关系图
图4展示了工业废水处理技术专利申请量位于全球前10位的重要专利权人。我国的中国石油化工股份有限公司申请专利数量最多，为411件。日本水ing株式会社和日本栗田水工业公司的专利申请数量也超过了400件，分别为405和402件，分列第二和第三。
日本东丽株式会社和日本日立集团的专利申请数量超过了200件，分别排在第四和第五位。专利申请数量排在前十位的还有日本东芝集团、日本奥加诺株式会社、日本三菱重工株式会社、四川师范大学和常州大学。
图4 全球重要专利权人
图5展示了我国工业废水处理技术专利权人的前十位情况：中国石油化工股份有限公司、四川师范大学、常州大学、南京大学、华南理工大学、同济大学、东华大学、哈尔滨工业大学、浙江大学和中国石油天然气集团有限公司。
其中，包括了2家公司和8所大学，这说明我国工业废水处理技术研究领域的产业化程度有待提高，工业废水处理技术市场仍需要进一步拓展。
图5 中国工业废水处理技术专利权人分布
图6是对排名前50的专利权人合作申请专利的情况进行了可视化展示。按照专利权人的合作密切程度，可以分为两大阵营，分别是中国合作阵营和日本合作阵营。
图6 TOP50专利权人合作网络关系图
中国阵营包括山东大学、浙江工业大学、大连理工大学、华东理工大学、清华大学、中国石油化工股份有限公司和中国石油天然气集团有限公司七家机构，其中以中石油和中石化合作最为密切。
日本合作阵营涉及18家机构，分别是日本三菱化学株式会社、日本三菱丽阳株式会社、日本日立集团、日本栗田水工业公司 、日本制铁株式会社、日本产业技术综合研究所、日本旭化成株式会社、日本神钢生态解决方案有限公司、日本久保田株式会、日本美得华水务株式会社、日本三菱重工株式会社、日东电工株式会社、日本长野工业株式会社、日本奥加诺株式会社、日本西门子公司、日本水ing株式会社、日本太平洋水泥和日本东丽株式会社。其中合作最为密切的是日本日立集团、日本栗田水工业公司和日本制铁株式会社，它们都是享誉世界的跨国集团，其合作的目的是强强联合、共同巩固各方的核心地位。
