現代分離方法與技術難度如何

A. 簡述現代分離提取方法有哪些，並且比較其優缺點及應用

1、超高壓提取法屬於非加熱處理加工法，可以克服傳統的加熱處理方法提取出的活性物質活性低下的缺點。

優點：壓力迅速、均勻作用到要提取的素材，可以開發出與熱處理方式不同物性的成分，具有與熱處理同樣高的提取效率。

缺點：設備投資高昂，難以分解殘留的農葯，不同素材的壓強研究進展緩慢。

2、超聲波提取法是利用多種不同的超聲波，引起分子振動的技術。相比傳統的熱水提取法，超聲波提取法不會造成有效成分的破壞、損失較少，同時，通過Cabitation過程可以穩定地提取有效成分。

優點：反應速度非常快，破壞植物組織很容易，可短期內提取出所需物質最大限度維持活性物質的功效，沒有殘留物。

缺點：只有對物理上穩定的素材才適用，活性物質容易被破壞，需要大量提取時效率低下。

分離提取的應用：

一，料液各組分的沸點相近，甚至形成共沸物，為精餾所不易奏效的場合，如石油餾分中烷烴與芳烴的分離，煤焦油的脫酚；

二，低濃度高沸組分的分離，用精餾能耗很大，如稀醋酸的脫水；

三，多種離子的分離，如礦物浸取液的分離和凈制，若加入化學品作分部沉澱，不但分離質量差，又有過濾操作，損耗也大；

四，不穩定物質（如熱敏性物質）的分離，如從發酵液製取青黴素。

(1)現代分離方法與技術難度如何擴展閱讀：

分離提取也叫萃取。

分離提取的原理：

利用物質在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數的不同，使物質從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反復多次萃取，將絕大部分的化合物提取出來。

溶劑萃取工藝過程一般由萃取、洗滌和反萃取組成。一般將有機相提取水相中溶質的過程稱為萃取（extraction），水相去除負載有機相中其他溶質或者包含物的過程稱為洗滌（scrubbing），水相解析有機相中溶質的過程稱為反萃取（stripping）。

分配定律是萃取方法理論的主要依據，物質對不同的溶劑有著不同的溶解度。同時，在兩種互不相溶的溶劑中，加入某種可溶性的物質時，它能分別溶解於兩種溶劑中。

實驗證明，在一定溫度下，該化合物與此兩種溶劑不發生分解、電解、締合和溶劑化等作用時，此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質的量是多少，都是如此。

參考資料：網路：萃取

B. 現代技術有哪些

1、輻射技術

在高分子材料領域，輻射技術已用於聚烯烴的輻射交聯，不飽和聚酯類樹脂的輻射固化，橡膠的輻射硫化，聚合物輻射降解以及輻射接枝改性等，已有產品實現工業化生產。

2、海洋工程技術

海洋工程技術：包括海洋發電技術、海洋鑽探技術、海水淡化技術、海洋油礦開采技術、海岸風力發電技術、海層探測技術、海洋物質分離技術、海水提煉技術、海洋建築設計等。

3、航空航天科學技術

航空航天科學技術是20世紀興起的現代科學技術，自其形成以來，一直汲取基礎科學和其他應用科學領域的最新成就，高度綜合了工程技術的最新成果，並引領許多學科專業的發展，甚至促成某些專業的形成。

4、現代生物技術

也稱生物工程。在分子生物學基礎上建立的創建新的生物類型或新生物機能的實用技術，是現代生物科學和工程技術相結合的產物。

5、光電子技術

光電子技術是先進的技術，對傳統 產業的技術改造、新興產業的發展、產業結 構的調整優化起著巨大的促進作用。

C. 膜分離技術有哪些優點及不足

膜是具有選擇性分離功能的材料，利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在於，膜可以在分子范圍內進行分離，並且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。

膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同（或稱為截留分子量），可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜，無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜，其過濾精度較低，選擇性較小。有機膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚氟聚合物等等。

微濾（MF）又稱微孔過濾，它屬於精密過濾，其基本原理是篩孔分離過程。微濾膜的材質分為有機和無機兩大類，有機聚合物有醋酸纖維素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醯胺等。無機膜材料有陶瓷和金屬等。鑒於微孔濾膜的分離特徵，微孔濾膜的應用范圍主要是從氣相和液相中截留微粒、細菌以及其他污染物，以達到凈化、分離、濃縮的目的。

對於微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來表徵，通常孔徑范圍在0.1～1微米，故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離。可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。

超濾（UF）

是介於微濾和納濾之間的一種膜過程，膜孔徑在0.05um至1nm之間。超濾是一種能夠將溶液進行凈化、分離、濃縮的膜分離技術，超濾過程通常可以理解成與膜孔徑大小相關的篩分過程。以膜兩側的壓力差為驅動力，以超濾膜為過濾介質，在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離、濃縮的目的。

對於超濾而言，膜的截留特性是以對標准有機物的截留分子量來表徵，通常截留分子量范圍在1000～300000，故超濾膜能對大分子有機物（如蛋白質、細菌）、膠體、懸浮固體等進行分離，廣泛應用於料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源。

納濾（NF）

是介於超濾與反滲透之間的一種膜分離技術， 其截留分子量在80～1000的范圍內，孔徑為幾納米，因此稱納濾。基於納濾分離技術的優越特性，其在制葯、生物化工、 食品工業等諸多領域顯示出廣闊的應用前景。

對於納濾而言，膜的截留特性是以對標准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表徵，通常截留率范圍在60～90%，相應截留分子量范圍在100～1000，故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，實現脫鹽與濃縮的同時進行。

反滲透（RO）

是利用反滲透膜只能透過溶劑（通常是水）而截留離子物質或小分子物質的選擇透過性，以膜兩側靜壓為推動力，而實現的對液體混合物分離的膜過程。反滲透是膜分離技術的一個重要組成部分，因具有產水水質高、運行成本低、無污染、操作方便運行可靠等諸多優點 ，而成為海水和苦鹹水淡化，以及純水制備的最節能、最簡便的技術.已廣泛應用於醫葯、電子、化工、食品、海水淡化等諸多行業。反滲透技術已成為現代工業中首選的水處理技術。

反滲透的截留對象是所有的離子，僅讓水透過膜，對NaCl的截留率在98%以上，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發熱物質，也即能截留所有的離子，在生產純凈水、軟化水、無離子水、產品濃縮、廢水處理方面反滲透膜已經應用廣泛，如垃圾滲濾液的處理。

膜分離技術的優點歸納有以下幾點：

（1）在常溫下進行

有效成分損失極少，特別適用於熱敏性物質，如抗生素等醫葯、果汁、酶、蛋白的分離與濃縮

（2）無相態變化

保持原有的風味，能耗極低，其費用約為蒸發濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8

（3）無化學變化

典型的物理分離過程，不用化學試劑和添加劑，產品不受污染

（4）選擇性好

可在分子級內進行物質分離，具有普遍濾材無法取代的卓越性能

（5）適應性強

處理規模可大可小，可以連續也可以間隙進行，工藝簡單，操作方便，易於自動化

（6）能耗低

只需電能驅動，能耗極低，其費用約為蒸發濃縮或冷凍濃縮的1/3-1/8

缺點：

所有的技術都不是萬能的，並不是任何場合都適合採用膜技術，也不是採用單一膜技術就能解決所有問題，比如膜技術雖然濃縮成本低，但不能將產品濃縮成干物質；再比如膜技術雖然具有選擇過濾性，但是同分異構體就無法實現分離。因此在設計生產工藝的過程中，需要結合實際情況，結合傳統工藝，在適當的地方才是適當的技術，才能使生產工藝最順暢。最終的目的是工藝流程通暢、能耗最低、人工最省，佔地最少，經濟最優。

D. 求現代分離方法與技術復習資料

全詩觸景生情，情景交融，含蓄深沉，傾訴了骨肉親情之間分離的痛苦與想像親人七年級上冊語文復習資料、《在山的那邊》選自《長江文藝》，作者王家新，這

E. 有關現代分離化學的問題 手性分離的基本策略是什麼簡述手性分離的原理.

手性分離的基本策略:
1手性消除
採用手性試劑衍生對映體,使之轉化為非對映體,利用非對映體間的性質差異採用常規分離方法分離.
2構建手性分離環境
將手性分離介質引入分離器中構建手性分離環境,使得原本沒有分離性質差異的對映體產生分離差異.
這些策略也是其他分析技術如波譜法研究手性識別的思路.
3結合高效分離技術
原理：
手性消除採用柱前衍生技術,即用光學純的手性試劑,將對映體衍生成非對映體復合物,這些非對映體復合物具有不同的理化性質,便能使用常規的色譜技術分離.
其優點是可將手性消除和檢測衍生反應結合起來.除了滿足一般的色譜衍生要求的條件外,還要注意：
所用的衍生劑應盡可能達到對映體純；
衍生劑不能選擇性地與兩種基質對映體反應；
生成分離性大的穩定的非對映體.
衍生後兩種非對映體的檢測器響應可能不同,不宜按歸一化計算對映體純度.
手性試劑衍生位置應靠近對映體樣品的手性中心,以求獲得最大的分離效果.過大的衍生試劑可能會縮小樣品理化性質的差異,造成分離困難.
作制備用的手性衍生劑要求它的衍生化和去衍生化反應都容易進行,且總收率要高,生成的非對映體具有更大的分離性（有利於提高制備量）.

F. 關於現代分離技術的綜述

···萊特··萊德···膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。膜分離與傳統過濾的不同在於，膜可以在分子范圍內進行分離，並且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級，依據其孔徑的不同(或稱為截留分子量)，可將膜分為微濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納濾膜(NF)和反滲透膜(RO)等;根據材料的不同，可分為無機膜和有機膜：無機膜主要還只有微濾級別的膜，主要是陶瓷膜和金屬膜，有機膜是由高分子材料做成的，如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚氟聚合物等等。膜分離都採用錯流過濾方式。膜分離是一門新興的跨學科的高新技術。膜的材料涉及無機化學和高分子化學;膜的制備、分離過程的特徵、傳遞性質和傳遞機理屬於物理化學和數學研究范疇;膜分離過程中涉及的流體力學、傳熱、傳質、化工動力學以及工藝過程的設計，主要屬於化學工程研究范疇;從膜分離主要應用的領域來看，還涉及生物學、醫學以及與食品、石油化工、環境保護等行業相關的學科。膜分離過程已成為工業上氣體分離、水溶液分離、化學品和生化產品的分離與純化的重要過程。廣泛應用於食品、飲料加工過程、工業污水處理、大規模空氣分離、濕法冶金技術、氣體和液體燃料的生產以及石油化工製品生產等。膜從廣義上可以定義為兩相之間的一個不連續區間。這個區間的三維量度中的一度和其餘兩度相比要小的多。膜一般很薄，厚度從幾微米、幾十微米至幾百微米之間，而長度和寬度要以米來計量。膜可以是固相，液相，甚至是氣相的。用各種天然或人工材料製造出來的膜品種繁多，在物理、化學和生物性質上呈現出多樣的特性。膜可以對雙組分或多組分體系進行分離，分級，提純或濃縮。大部分的分離膜都是固體膜，其中尤以有機高分子聚合物材質製成的膜及其分離過程為主。但仍有待發展。氣體在理論上可以構成分離膜，但研究它的人很少。物質選擇透過膜的能力可分為兩類：一種是藉助外界能量，物質發生由低位向高位的流動;另一種是以化學位差為推動力，物質發生由高位向地位的流動。

G. 稀土元素的分離的技術

稀土元素分離的新方法 譯自：《SCIENCE》 前言：稀土元素及其化合物在現代技術中佔有重要的地位，但其單一元素的分離卻是一項復雜的過程。2000年國際最具權威的學術期刊Science雜志發表了日本科學家Uda等人的一篇論文（289卷，2326-2329頁），提供了一種全新方法，大大簡化了稀土分離的步驟，為降低稀土的高昂價格提供了一個令人振奮的機會。他們通過控制稀土不同氧化態以及利用二鹵、三鹵化物揮發性的差異來達到稀土元素分離的目的。這不僅僅是有趣的科學現象，同時也將對稀土生產以及以其為原料的材料和器件的製造業產生重大影響。英國劍橋大學的Fray教授對此論文進行了權威評述，發表在同期的2326-2329頁，現摘譯如下。 「稀土元素」這一稱謂源自早期的觀點，當時認為這些元素只能從非常稀有的材料中分離得到。然而地質勘察結果表明這些元素在地殼中儲量相當豐富，例如鈰的儲量高於鈷，釔的儲量高於鉛，鑥和銩儲量與銻、汞、銀相當。但是由於它們的物理、化學性質比較接近，稀土元素通常在地殼中聚集出現，這使得它們的分離非常困難。正因為如此，僅僅是分離和鑒定出所有的稀土元素就用了從1839到1907年的將近70年時間。稀土元素在現代科技中佔有重要地位，但與其它金屬相比，稀土元素非常昂貴。稀土氧化物的價格根據其稀少程度和萃取方法的不同，從$20/kg到$7000/kg不等，而稀土金屬又比其氧化物大約貴$80/kg。這種狀況完全是由於稀土元素難於分離造成的。傳統的稀土分離是基於溶劑萃取和離子交換的過程，這些方法很繁瑣，近年來也只有一些很小的改進，沒有實質性的改變。在傳統工藝中，富含稀土元素的礦石首先要經過濃酸或濃鹼溶解，這是最簡單的一步，而隨後稀土元素進一步的分離則是無機化學中一個巨大的難點。目前有兩種方法已經用於商業生產中，一種是以固－液系統為基礎，利用分步結晶或沉澱法分離，另一種則以液－液系統為基礎，利用離子交換或溶劑萃取的方法達到分離。20世紀60年代以來，液－液萃取成為較流行的工藝路線。在這種方法中，稀土元素首先被分離進入酸性有機相。現代工藝中通常要求有機相含有可互溶的兩相，因為高粘性的活性組分（萃取劑）必須得以溶解以保證兩相混合均勻。然而，液－液萃取分離的效率通常較低，且需要多次循環。例如Molycorp提取氧化銪了的流程（如圖）就顯示了這種方法的復雜性，每一級的分離系數只有2～10。與之相比，Uda等人所報道的新方法中分離系數高達500～600，因而極大地減少了分離步驟。他們是通過將不同鹵化物的合成熱力學與揮發度二者差異的完美結合而實現這一目標的。 稀土元素在冶金、燃料電池、玻璃和制陶染色以及磁體生產等領域都有廣泛的應用。在冶金工業中，將「混合稀土金屬」（從混合氧化物中直接還原得到的一種稀土金屬混合物）加入熔融鐵水或有色金屬中，可以改進金屬的機械性質。例如用鎂等有色金屬替代鐵，可以製造更為輕便道交通工具。低溫燃料電池需要儲氫，使用鑭－鎳合金可以達到這個目的。高溫燃料電池使用稀土氧化物穩定的氧化鋯作為電解質，一些電極材料也含有稀土元素。同樣的電解質若用於氧感測器，可以用來控制內燃機，以及測量熔化的鐵水和銅水中的氧含量。而且，利用釓合金的磁熱效應可以在不同系統中實現磁致冷或磁致熱。目前，稀土氧化物最大的用途仍然是有色玻璃和陶瓷。加入釹可使玻璃從藍色變成酒紅色，加鐠可變成綠色，加鉺可變成粉紅色，加鈥可變成藍色。將稀土與其它元素結合，可以生成其它顏色，比如，鈦和鈰結合生成黃色。稀土元素應用增長最快的領域是對其磁性的應用。釤－鈷合金和釹－鐵－硼合金是非常穩定的磁體，它們有很高的剩磁和矯頑力。這些磁體是構成硬碟驅動器、電動發動機和耳塞的必需部分。稀土元素的應用很有可能會繼續增加，但是許多應用被這些元素高昂的價格所限制。Uda等人報道的新方法將會使稀土元素的分離方法向更為簡單、便捷的方向發展，進一步降低稀土價格，為這些獨特的元素開辟更加廣闊的應用前景。（參考文獻略）
中間有圖，可以發E-Mail給你

H. 分析化學的一個方向現代分離技術及應用，具體是干什麼

分離是利用混合物中各組分在物理性質和化學性質上的差異，通過適當的裝置或方法，是各組分分配至不同空間區域或者在不同的時間依次分配至同一空間區域的過程。通俗地講，就是將某種或某類物質從復雜的混合物中分離出來，使之與其他物質分開，一相對純的形式存在。分離主要包括兩種形式：一種是組分離；另一種是單一分離。

分離技術根據不同的分類方法可以將其分類，其分類如下：（1）按照分離物質的性質分類：物理分離法（如離心分離、電磁分離）、化學分離法（如沉澱分離、溶劑萃取、色譜分離等）以及物理化學分離法（如蒸餾、揮發、膜分離等）。（2）按照分離過程的本質分類：平衡分離過程、速度差分離過程、反應分離過程。隨著現代科技的發展，理化結合的分離方法越來越受到人們的歡迎。尤其是現在的膜分離技術運用越來越廣泛。膜分離技術(Membrans Separation Technique)是利用天然或人工合成的，具有選擇透過性的薄膜，以外界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分體系進行分離、分級、提純或富集的技術。膜分離技術被公認為20世紀末至21世紀中期最有發展前途的高新技術之一。在本文中將主要介紹到反滲透、納濾、超濾、微濾以及液膜分離的分離原理、運用及發展前景等。

I. 方法技術研究現狀

1.調查方法技術

長期以來，地質、農業、水利、環保、氣象等部門從不同專業角度出發，形成了岩、土、水、氣、生物等介質的調查和研究方法，制定了相應的規范規定。如地質系統的區域地質、區域地球化學、區域水工環地質等調查規范規定，為農業地質環境調查方法技術體系的形成奠定了基礎。

以往調查和研究工作多從部門與學科專業角度出發，調查研究的介質要素相對單一，分析測試指標較少，不少方法技術主要適用於局部性、專題性研究目標。浙江省農業地質環境調查作為一項系統工程，覆蓋范圍大、涉及指標項目多、服務應用領域廣，包括示範區—重點片區—全省范圍的多尺度調查任務（工作比例尺變化於1：5萬—1：25萬—1：50萬），涉及土壤、水（地表水、地下水）、生物、農產品、淺海沉積物等多種介質，迫切需要形成包括野外調查、樣品採集加工、分析測試方法、數據處理和綜合分析、成果表達、質量保證體系在內的一整套方法技術體系。

隨著現代分析儀器、方法及測試技術水平的發展，土壤沉積物、植物、水等介質中元素全量分析測試方法已比較成熟，但有一些元素特別是痕量超痕量元素的分析測試方法及質量監控體系仍有待完善。如，土壤沉積物中元素的活動態組分對動植物具有更直接的作用，元素和有害物質的賦存形態研究可以為土壤營養分級、污染物危害評價提供更為直接的證據。然而，至今土壤元素相態提取與分析存在的問題還很多，主要表現為部門之間、實驗室之間提取方法、流程不統一，不同實驗室、同一實驗室不同批次間分析偏差較大。因此，各種提取方法的科學性、實驗條件的標准化是相態、有效態分析方法研究的重要內容。

隨著當代科學技術的進步，高新技術的應用已成為現代農業地質調查和評價的重要手段，GPS、RS、GIS等新技術手段迅速在農業地質環境調查和研究中推廣普及。由於這些新方法和技術的應用還只是剛剛開始，需要不斷總結經驗，探索並擴展其應用前景。

系統全面地將農業地質環境調查成果服務於農業生產是一項創新性工作。如何針對農業科學和生產的特點，採取生動、形象、直觀的成果表達方式，滿足政府決策層、基層技術管理部門、專業技術人士以及普通公民等不同層面的需要，也是當前農業地質環境調查與評價研究所面臨的重要問題。

2.評價方法技術

浙江省農業地質環境調查項目，著重於開展與農業環境、農業生產、農產品安全性密切相關的區域地球化學調查工作，採取多學科合作、多部門聯合的方式，廣泛收集、綜合集成地質、地球化學、環境、農業、生態、氣候等學科專業成果資料，建設浙江省農業地質環境資料庫，以彌補以往工作的不足。開展全省或重點地區的區域尺度、縣（市）級尺度的多尺度多層次農業地質環境評價和規劃，是充分發揮農業地質環境調查成果、實現調查資料轉化利用的重要途徑。

長期以來，中國農業、環保、地質、水利、氣象等部門的科研單位、大專院校從部門需要出發，從各學科專業角度對中國農業生態環境進行了大量的調查和研究，積累了大量的岩、土、水、氣、生物等環境要素成果資料，並開展了解釋評價研究，取得了一系列成果，如全國土壤背景值、第二次全國土壤普查資料、全國區域化探掃面等。然而，總的來說，由於部門間壁壘的存在，學科專業過細分割，受研究思路、方法手段以及經費等限制，多學科綜合研究、多部門協作配合差，以往相關調查與評價成果集成程度較低等多種原因的影響，使大量資料開發利率低，綜合效益較差。

與傳統的單學科研究、實驗室試驗、小范圍局部調查評價有所不同，浙江省農業地質環境調查是一項包括區域和局部多尺度、水土生物多介質、調查研究相結合、基礎性和應用性兼顧的復雜系統工程。不同層次的農業地質環境評價需要強有力的基礎理論支持，同時需兼顧農業地質環境調查成果資料特點，充分考慮農業地質背景條件，形成一套具有科學性、可操作性、實用性的評價方法技術體系。這樣的部門聯系廣、學科跨度大、技術層次高的高度綜合性評價工作是前所未有的，很難有現成的方法技術特別是綜合性評價方法供直接借鑒。盡管如此，長期以來環境地球化學、農業地質、環境質量評價、農業規劃、環境衛生學等領域的研究方法、評價模型與標准具有十分重要的參考價值和借鑒意義。

土壤元素主要來自於成土母質，部分來自人為污染的疊加。元素三維分布模式，表層與深層土壤元素含量比值及其分散富集系數，成土母岩或母質、沉積環境（相）、土壤理化特性、污染源空間分布關系的分析，元素組合特徵研究，元素存在形態、同位素組成測定、同位素定年技術等，污染元素分布的時空變化，以及典型污染源組分特徵等，為污染源追蹤、污染程度評價、異常成因分析提供了基本方法技術。

研究表明，岩土地質背景、氣候、地形條件、植被生物等自然資源和環境條件及其質量狀況是影響農業生產的基本要素；岩、土、水、氣環境與作物的生長、產量、品質，以及家禽畜牧健康間的關系是農業地質環境綜合評價的科學理論依據。眾多農作物尤其是一些名優特產往往依存於特定的地質地球化學環境條件。根據農業地質環境區域分異規律及農作物適生地質地球化學模型，科學規劃、合理種植，因地制宜地發展特色農業，有利於提高農產品產量、改善農產品品質，合理利用農業資源，發揮地區優勢，提高農業生產效益。這是農業地質環境綜合評價的理論基礎和方法技術依據，其中的內在問題，就是調查研究地質地球化學環境同農產品生長之間的聯系。

污染生態學研究認為，污染生態效應研究應綜合考慮污染物產生和釋放機理、不同環境條件下存在形態與轉化規律、不同環境介質中的遷移規律及作用於生物體的毒害機理。同樣，這也是農業地質環境評價的基本指導原則。

土壤、水、農產品等現有的農業地質環境單介質評價方法、標准依據及其評價成果，是綜合評價規劃的重要基礎依據。在數十年的環境毒理學、土壤環境容量、水質基準、人體安全攝入量等研究基礎上，已建立了土壤環境質量標准、水環境質量及飲用水質標准、農產品食品衛生標准等一系列國家和行業標准，形成了環境質量分級、污染指數評價等比較成熟的評價方法模型。多要素綜合評價、生態系統層面的綜合評價框架思路、指標體系、標准依據、方法模型是當今生態環境科學的熱點研究課題，諸如層次分析法、主成分分析法、灰色評價系統、專家信息系統、神經網路系統等方法模型均具有一定的試驗應用前景。

近十年來，全球定位系統（GPS）和遙感技術（RS）等高新技術的快速發展，為野外調查、快速高效地採集三維動態數據資料提供了技術條件。現代分析測試技術使多介質樣品的定量分析成為可能。計算機技術、資料庫技術、地理信息系統（GIS）的發展和成熟，為海量數據資料的管理、統計處理、空間分析和解釋評價提供了技術平台。現代技術的突飛猛進，為多要素、多指標因子的農業地質環境綜合評價和研究提供了方法手段與技術平台。

3.評價研究存在的問題

農業地質環境綜合評價是一項研究內容豐富、跨越多學科、多部門的技術性系統工程，迄今為止難以找到類似先例，綜合評價的理論基礎、方法思路、指標標准還有待研究探索，其中還面臨諸多問題：

（1）理論依據與方法思路有待進一步理清

傳統的農業、地質、環境調查、研究與評價，多考慮部門自身需要，從學科專業優勢出發，針對單一環境介質或某些要素進行，從而獲取生態系統的部分信息，不可避免地帶有學科專業性質，影響到評價研究的綜合程度和生產規劃的實用性。農業地質環境綜合評價是以地學為主線，以地球化學資料為基礎，系統考慮與農業生產密切相關的各種自然和社會因素，包括地形地貌、地質背景、地球化學環境、作物適宜性、氣候條件、農業發展趨勢、社會經濟及市場導向等，綜合程度更高，以求評價規劃成果更加切合農業生產發展的實際需要。

顯然，這樣的多因素綜合評價面臨著一系列方法技術問題。如果說，相對單一的土壤、水、沉積物環境質量評價，農產品安全性評價，作物適生地質地球化學模型，農業地質環境的預測預警等評價思路和方法還存在這樣或那樣的問題，那麼綜合評價在概念理論、方法模型、指標體系、標准依據等多方面存在更多不確定因素。如何發揮地質、地球化學、環境、生態、農業等多學科理論的指導作用，充分利用農業地質環境調查資料成果，建立多學科、多信息、系統全面的評價方法和規劃，兼顧開發、利用、保護，促進區域農業、生態環境、社會經濟可持續發展，仍然是一個需要深入研究的課題，也是需要在本項目實踐的基礎上不斷探索、研究解決的重要問題。

科學合理的評價工作要求有專業理論的指導，建立符合實際、操作性強的數學模型。例如，目前多以單因子污染指數為基礎，進行機械的疊加處理以計算綜合污染指數，進而評價總體環境質量及總體污染程度，而忽視了更為重要的污染物毒性差異、存在形態及生物有效性、污染物之間相互作用，很難反映真實的環境質量和污染生態效應。

科研部門對持久性有機污染物（POPs）的環境行為、生物毒性及在各種環境介質含量水平進行了大量的研究。但是，如何表徵、判定自然環境條件下低濃度有機污染物如PCBs的長遠生態效態，還存在相當大的技術難度。再如，由於土壤重金屬的生態效應受到土壤環境、生物屬性、元素間相互作用等影響，並且具有延滯效應，單一地根據調查取得的土壤元素含量資料評價其生態效應，本身就是一件有難度的事情。

（2）基礎數據資料的局限性

農業地質環境是與農業生產密切相關的地質環境及其相關自然要素，包括基岩、土壤沉積物、水、氣以及地形、生物、氣候等地球表層多介質環境要素構成的自然環境體系，是生態系統的基本組成部分。農業地質環境評價需要根據不同評價目標，以地質、地球化學、農學、環境、生態等多學科理論為指導，以土壤、水、農產品、岩石、灘塗、淺海沉積物等多介質采樣分析、非點源污染狀況、名特優特色農產品立地背景、農業經濟和農業發展調查資料為依據，綜合集成農業地質環境資料信息，取得符合客觀實際的農業地質環境評價成果。

受部門分割的影響，已有的農業地質環境評價規劃所依託的基礎數據資料在系統性（介質、測試指標）、覆蓋范圍、數據質量（采樣和分析質量）等方面存在不少問題，影響到整體評價規劃成果的水平。由於綜合研究深度有限，多信息綜合程度低，評價規劃結果往往帶有一定的片面性。如在環境污染調查評價方面，已有工作一般是根據調查資料評價環境質量現狀，受資料的限制對於異常成因、污染源追蹤、污染物活化遷移、富集累積及其生態效應的預測研究比較薄弱。

（3）方法技術須進一步完善

污染源追蹤、存在形態測定、遷移轉化規律等方法還缺乏系統全面性。例如，形態分析方法，或對採集的樣品保存條件要求極高，或提取分析流程過於復雜，或分析測試成本過於昂貴，分析測試重現性差，而處於實驗室研究階段，難以適應批量樣品生產研究的需要。再如，不同景觀條件下土壤元素存在形態的提取與測定方法，不同學者有不同的看法，需要進行標准化、規范化，同時有必要建立系統健全的質量監控與保證體系。可喜的是，近年來在中國地質調查局的組織領導下，元素存在形態的提取、測定、質量監控的標准化、規范化水平得到顯著改善。又如，單源或雙源影響下的污染，利用典型污染源元素組合或同位素組成特徵，就可比較有效地判別污染來源及其貢獻大小。但多源污染的識別難度則顯著增加，各種方法有效性大大下降。

（4）指標體系、依據標准不夠系統

在環境標准方面，考慮自然背景、環境要素與動植物健康的關系，以及經濟技術條件，確定的環境標准系列包括污染物排放標准、環境質量評價標准、農產品安全和衛生標准等，涉及的環境介質包括土壤沉積物、水（地表水、地下水）、植物、大氣等，農產品則分門別類制定了極為詳細復雜的安全或衛生標准。這類法規標准雖然數以千計，但總體來說，現有的農業環境質量標准、農產品安全和衛生標准涉及的環境要素、介質因子及指標定值不夠系統，仍不能滿足當前多信息、多指標評價的需要。如中國土壤環境質量僅對8種重金屬元素作了規定，而地球化學調查元素指標一般達50多項，由於標准不完備，多數元素的數據資料難以利用。隨著中國加入WTO，農業部、科技部已將農業環境標准、農產品標準的制定工作列為當前的重要任務，大量新標准正在形成，標准體系迅速完善，需及時跟蹤、收集並利用。

現有的評價方法模型多採用傳統的綜合污染指數法評價總體環境質量及總體污染程度，即採用各種數學模型將單因子指數進行機械地疊加處理，而忽視了污染物的地球化學行為、生物有效態、生物效應間存在的巨大差異以及各種組分間的復雜相互作用，如拮抗作用與協同效應。常常導致評價結果與事實產生明顯的出入。

農業地質環境調查的環境介質、指標參數復雜多樣，要求以科學准確的方法、簡易可行的技術加以測定、量化或描述。由於農業地質環境調查畢竟是資金、人員、技術、時間投入都受一定限制的項目性工作，在力求全面系統的同時，相對於農業環境、農業發展這一龐大復雜系統，所獲取的指標參數、資料精度及其研究深度必然帶有時代局限性。因此，農業地質環境評價應切合生產實際，側重於現有數據資料的開發利用，形成實際可行的評價指標體系。

（5）信息綜合集成程度低

過去的農業發展規劃多從部門優勢出發，側重於農業生產的少數要素，基於有限的信息資料進行，未能將農業生態系統作為一個有機整體進行系統調查、綜合評價。已有評價規劃模型大致可分為：①針對不同環境介質的評價。如土壤環境質量評價，水環境質量評價，大氣環境質量評價；②針對不同應用目標、單學科角度的評價。如考慮土壤立地條件、肥力條件的種植適宜性規劃，考慮地質背景條件的種植適宜性規劃，考慮氣候環境條件的種植適宜性規劃，考慮土壤污染程度的土地質量分級利用規劃，考慮農村經濟水平、地理條件、市場導向的農業經濟發展規劃，以及考慮多種因素的綜合評價，等等。這些環境質量、農業評價規劃模型雖然對農業發展起到重要作用，但多學科綜合研究程度低。科學全面、多學科、多信息綜合的評價方法和模型並不多見。這種局面顯然已不能滿足當前綠色農業、優勢農業發展，以及建立農業生態環境長遠保護體系的需要。兼顧開發、利用、保護的原則，建立綜合多信息的農業發展評價規劃體系是當前一項重要而緊迫的任務。

從農業生態環境系統角度進行綜合研究、評價與規劃還處於探索階段。現有的評價標准還不夠系統，不同學科專業對各種評價指標的許可權看法不一。雖已提出了多種綜合評價模型，如層次分析法、主成分分析法、模糊（灰色）評價系統、專家信息系統等，但效果好的應用實例並不多見。

（6）成果表達方式經驗不足

不同於傳統的學術理論研究，農業地質環境綜合評價以其重要的社會應用服務性為特色。因此，評價工作不僅要以翔實准確的數據為基礎，以科學先進的方法為途徑，還要以標准化、社會化、大眾化、科普化作為評價和規劃成果表達考評原則，以滿足各級政府、專業技術管理部門、科學研究人員和社會公眾等不同層次的需要。

新的研究內容、研究目標、服務對象，要求放棄傳統的思路和觀念，加強和突出成果表達方式的研究。充分發揮計算機信息處理技術、網路傳播技術，也是改善成果表達方式的重要途徑。