现代分离方法与技术难度如何

A. 简述现代分离提取方法有哪些，并且比较其优缺点及应用

1、超高压提取法属于非加热处理加工法，可以克服传统的加热处理方法提取出的活性物质活性低下的缺点。

优点：压力迅速、均匀作用到要提取的素材，可以开发出与热处理方式不同物性的成分，具有与热处理同样高的提取效率。

缺点：设备投资高昂，难以分解残留的农药，不同素材的压强研究进展缓慢。

2、超声波提取法是利用多种不同的超声波，引起分子振动的技术。相比传统的热水提取法，超声波提取法不会造成有效成分的破坏、损失较少，同时，通过Cabitation过程可以稳定地提取有效成分。

优点：反应速度非常快，破坏植物组织很容易，可短期内提取出所需物质最大限度维持活性物质的功效，没有残留物。

缺点：只有对物理上稳定的素材才适用，活性物质容易被破坏，需要大量提取时效率低下。

分离提取的应用：

一，料液各组分的沸点相近，甚至形成共沸物，为精馏所不易奏效的场合，如石油馏分中烷烃与芳烃的分离，煤焦油的脱酚；

二，低浓度高沸组分的分离，用精馏能耗很大，如稀醋酸的脱水；

三，多种离子的分离，如矿物浸取液的分离和净制，若加入化学品作分部沉淀，不但分离质量差，又有过滤操作，损耗也大；

四，不稳定物质（如热敏性物质）的分离，如从发酵液制取青霉素。

(1)现代分离方法与技术难度如何扩展阅读：

分离提取也叫萃取。

分离提取的原理：

利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。

溶剂萃取工艺过程一般由萃取、洗涤和反萃取组成。一般将有机相提取水相中溶质的过程称为萃取（extraction），水相去除负载有机相中其他溶质或者包含物的过程称为洗涤（scrubbing），水相解析有机相中溶质的过程称为反萃取（stripping）。

分配定律是萃取方法理论的主要依据，物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。同时，在两种互不相溶的溶剂中，加入某种可溶性的物质时，它能分别溶解于两种溶剂中。

实验证明，在一定温度下，该化合物与此两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用时，此化合物在两液层中之比是一个定值。不论所加物质的量是多少，都是如此。

参考资料：网络：萃取

B. 现代技术有哪些

1、辐射技术

在高分子材料领域，辐射技术已用于聚烯烃的辐射交联，不饱和聚酯类树脂的辐射固化，橡胶的辐射硫化，聚合物辐射降解以及辐射接枝改性等，已有产品实现工业化生产。

2、海洋工程技术

海洋工程技术：包括海洋发电技术、海洋钻探技术、海水淡化技术、海洋油矿开采技术、海岸风力发电技术、海层探测技术、海洋物质分离技术、海水提炼技术、海洋建筑设计等。

3、航空航天科学技术

航空航天科学技术是20世纪兴起的现代科学技术，自其形成以来，一直汲取基础科学和其他应用科学领域的最新成就，高度综合了工程技术的最新成果，并引领许多学科专业的发展，甚至促成某些专业的形成。

4、现代生物技术

也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。

5、光电子技术

光电子技术是先进的技术，对传统 产业的技术改造、新兴产业的发展、产业结 构的调整优化起着巨大的促进作用。

C. 膜分离技术有哪些优点及不足

膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。

膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。

微滤（MF）又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。无机膜材料有陶瓷和金属等。鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。

对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。

超滤（UF）

是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。

对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。

纳滤（NF）

是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术， 其截留分子量在80～1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、 食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。

对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60～90%，相应截留分子量范围在100～1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行。

反渗透（RO）

是利用反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点 ，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯水制备的最节能、最简便的技术.已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。

反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，对NaCl的截留率在98%以上，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛，如垃圾渗滤液的处理。

膜分离技术的优点归纳有以下几点：

（1）在常温下进行

有效成分损失极少，特别适用于热敏性物质，如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩

（2）无相态变化

保持原有的风味，能耗极低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8

（3）无化学变化

典型的物理分离过程，不用化学试剂和添加剂，产品不受污染

（4）选择性好

可在分子级内进行物质分离，具有普遍滤材无法取代的卓越性能

（5）适应性强

处理规模可大可小，可以连续也可以间隙进行，工艺简单，操作方便，易于自动化

（6）能耗低

只需电能驱动，能耗极低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8

缺点：

所有的技术都不是万能的，并不是任何场合都适合采用膜技术，也不是采用单一膜技术就能解决所有问题，比如膜技术虽然浓缩成本低，但不能将产品浓缩成干物质；再比如膜技术虽然具有选择过滤性，但是同分异构体就无法实现分离。因此在设计生产工艺的过程中，需要结合实际情况，结合传统工艺，在适当的地方才是适当的技术，才能使生产工艺最顺畅。最终的目的是工艺流程通畅、能耗最低、人工最省，占地最少，经济最优。

D. 求现代分离方法与技术复习资料

全诗触景生情，情景交融，含蓄深沉，倾诉了骨肉亲情之间分离的痛苦与想象亲人七年级上册语文复习资料、《在山的那边》选自《长江文艺》，作者王家新，这

E. 有关现代分离化学的问题 手性分离的基本策略是什么简述手性分离的原理.

手性分离的基本策略:
1手性消除
采用手性试剂衍生对映体,使之转化为非对映体,利用非对映体间的性质差异采用常规分离方法分离.
2构建手性分离环境
将手性分离介质引入分离器中构建手性分离环境,使得原本没有分离性质差异的对映体产生分离差异.
这些策略也是其他分析技术如波谱法研究手性识别的思路.
3结合高效分离技术
原理：
手性消除采用柱前衍生技术,即用光学纯的手性试剂,将对映体衍生成非对映体复合物,这些非对映体复合物具有不同的理化性质,便能使用常规的色谱技术分离.
其优点是可将手性消除和检测衍生反应结合起来.除了满足一般的色谱衍生要求的条件外,还要注意：
所用的衍生剂应尽可能达到对映体纯；
衍生剂不能选择性地与两种基质对映体反应；
生成分离性大的稳定的非对映体.
衍生后两种非对映体的检测器响应可能不同,不宜按归一化计算对映体纯度.
手性试剂衍生位置应靠近对映体样品的手性中心,以求获得最大的分离效果.过大的衍生试剂可能会缩小样品理化性质的差异,造成分离困难.
作制备用的手性衍生剂要求它的衍生化和去衍生化反应都容易进行,且总收率要高,生成的非对映体具有更大的分离性（有利于提高制备量）.

F. 关于现代分离技术的综述

···莱特··莱德···膜是具有选择性分离功能的材料。利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。膜分离与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同(或称为截留分子量)，可将膜分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)等;根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜：无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜，有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。膜分离都采用错流过滤方式。膜分离是一门新兴的跨学科的高新技术。膜的材料涉及无机化学和高分子化学;膜的制备、分离过程的特征、传递性质和传递机理属于物理化学和数学研究范畴;膜分离过程中涉及的流体力学、传热、传质、化工动力学以及工艺过程的设计，主要属于化学工程研究范畴;从膜分离主要应用的领域来看，还涉及生物学、医学以及与食品、石油化工、环境保护等行业相关的学科。膜分离过程已成为工业上气体分离、水溶液分离、化学品和生化产品的分离与纯化的重要过程。广泛应用于食品、饮料加工过程、工业污水处理、大规模空气分离、湿法冶金技术、气体和液体燃料的生产以及石油化工制品生产等。膜从广义上可以定义为两相之间的一个不连续区间。这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小的多。膜一般很薄，厚度从几微米、几十微米至几百微米之间，而长度和宽度要以米来计量。膜可以是固相，液相，甚至是气相的。用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学和生物性质上呈现出多样的特性。膜可以对双组分或多组分体系进行分离，分级，提纯或浓缩。大部分的分离膜都是固体膜，其中尤以有机高分子聚合物材质制成的膜及其分离过程为主。但仍有待发展。气体在理论上可以构成分离膜，但研究它的人很少。物质选择透过膜的能力可分为两类：一种是借助外界能量，物质发生由低位向高位的流动;另一种是以化学位差为推动力，物质发生由高位向地位的流动。

G. 稀土元素的分离的技术

稀土元素分离的新方法 译自：《SCIENCE》 前言：稀土元素及其化合物在现代技术中占有重要的地位，但其单一元素的分离却是一项复杂的过程。2000年国际最具权威的学术期刊Science杂志发表了日本科学家Uda等人的一篇论文（289卷，2326-2329页），提供了一种全新方法，大大简化了稀土分离的步骤，为降低稀土的高昂价格提供了一个令人振奋的机会。他们通过控制稀土不同氧化态以及利用二卤、三卤化物挥发性的差异来达到稀土元素分离的目的。这不仅仅是有趣的科学现象，同时也将对稀土生产以及以其为原料的材料和器件的制造业产生重大影响。英国剑桥大学的Fray教授对此论文进行了权威评述，发表在同期的2326-2329页，现摘译如下。 “稀土元素”这一称谓源自早期的观点，当时认为这些元素只能从非常稀有的材料中分离得到。然而地质勘察结果表明这些元素在地壳中储量相当丰富，例如铈的储量高于钴，钇的储量高于铅，镥和铥储量与锑、汞、银相当。但是由于它们的物理、化学性质比较接近，稀土元素通常在地壳中聚集出现，这使得它们的分离非常困难。正因为如此，仅仅是分离和鉴定出所有的稀土元素就用了从1839到1907年的将近70年时间。稀土元素在现代科技中占有重要地位，但与其它金属相比，稀土元素非常昂贵。稀土氧化物的价格根据其稀少程度和萃取方法的不同，从$20/kg到$7000/kg不等，而稀土金属又比其氧化物大约贵$80/kg。这种状况完全是由于稀土元素难于分离造成的。传统的稀土分离是基于溶剂萃取和离子交换的过程，这些方法很繁琐，近年来也只有一些很小的改进，没有实质性的改变。在传统工艺中，富含稀土元素的矿石首先要经过浓酸或浓碱溶解，这是最简单的一步，而随后稀土元素进一步的分离则是无机化学中一个巨大的难点。目前有两种方法已经用于商业生产中，一种是以固－液系统为基础，利用分步结晶或沉淀法分离，另一种则以液－液系统为基础，利用离子交换或溶剂萃取的方法达到分离。20世纪60年代以来，液－液萃取成为较流行的工艺路线。在这种方法中，稀土元素首先被分离进入酸性有机相。现代工艺中通常要求有机相含有可互溶的两相，因为高粘性的活性组分（萃取剂）必须得以溶解以保证两相混合均匀。然而，液－液萃取分离的效率通常较低，且需要多次循环。例如Molycorp提取氧化铕了的流程（如图）就显示了这种方法的复杂性，每一级的分离系数只有2～10。与之相比，Uda等人所报道的新方法中分离系数高达500～600，因而极大地减少了分离步骤。他们是通过将不同卤化物的合成热力学与挥发度二者差异的完美结合而实现这一目标的。 稀土元素在冶金、燃料电池、玻璃和制陶染色以及磁体生产等领域都有广泛的应用。在冶金工业中，将“混合稀土金属”（从混合氧化物中直接还原得到的一种稀土金属混合物）加入熔融铁水或有色金属中，可以改进金属的机械性质。例如用镁等有色金属替代铁，可以制造更为轻便道交通工具。低温燃料电池需要储氢，使用镧－镍合金可以达到这个目的。高温燃料电池使用稀土氧化物稳定的氧化锆作为电解质，一些电极材料也含有稀土元素。同样的电解质若用于氧传感器，可以用来控制内燃机，以及测量熔化的铁水和铜水中的氧含量。而且，利用钆合金的磁热效应可以在不同系统中实现磁致冷或磁致热。目前，稀土氧化物最大的用途仍然是有色玻璃和陶瓷。加入钕可使玻璃从蓝色变成酒红色，加镨可变成绿色，加铒可变成粉红色，加钬可变成蓝色。将稀土与其它元素结合，可以生成其它颜色，比如，钛和铈结合生成黄色。稀土元素应用增长最快的领域是对其磁性的应用。钐－钴合金和钕－铁－硼合金是非常稳定的磁体，它们有很高的剩磁和矫顽力。这些磁体是构成硬盘驱动器、电动发动机和耳塞的必需部分。稀土元素的应用很有可能会继续增加，但是许多应用被这些元素高昂的价格所限制。Uda等人报道的新方法将会使稀土元素的分离方法向更为简单、便捷的方向发展，进一步降低稀土价格，为这些独特的元素开辟更加广阔的应用前景。（参考文献略）
中间有图，可以发E-Mail给你

H. 分析化学的一个方向现代分离技术及应用，具体是干什么

分离是利用混合物中各组分在物理性质和化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，是各组分分配至不同空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程。通俗地讲，就是将某种或某类物质从复杂的混合物中分离出来，使之与其他物质分开，一相对纯的形式存在。分离主要包括两种形式：一种是组分离；另一种是单一分离。

分离技术根据不同的分类方法可以将其分类，其分类如下：（1）按照分离物质的性质分类：物理分离法（如离心分离、电磁分离）、化学分离法（如沉淀分离、溶剂萃取、色谱分离等）以及物理化学分离法（如蒸馏、挥发、膜分离等）。（2）按照分离过程的本质分类：平衡分离过程、速度差分离过程、反应分离过程。随着现代科技的发展，理化结合的分离方法越来越受到人们的欢迎。尤其是现在的膜分离技术运用越来越广泛。膜分离技术(Membrans Separation Technique)是利用天然或人工合成的，具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的技术。膜分离技术被公认为20世纪末至21世纪中期最有发展前途的高新技术之一。在本文中将主要介绍到反渗透、纳滤、超滤、微滤以及液膜分离的分离原理、运用及发展前景等。

I. 方法技术研究现状

1.调查方法技术

长期以来，地质、农业、水利、环保、气象等部门从不同专业角度出发，形成了岩、土、水、气、生物等介质的调查和研究方法，制定了相应的规范规定。如地质系统的区域地质、区域地球化学、区域水工环地质等调查规范规定，为农业地质环境调查方法技术体系的形成奠定了基础。

以往调查和研究工作多从部门与学科专业角度出发，调查研究的介质要素相对单一，分析测试指标较少，不少方法技术主要适用于局部性、专题性研究目标。浙江省农业地质环境调查作为一项系统工程，覆盖范围大、涉及指标项目多、服务应用领域广，包括示范区—重点片区—全省范围的多尺度调查任务（工作比例尺变化于1：5万—1：25万—1：50万），涉及土壤、水（地表水、地下水）、生物、农产品、浅海沉积物等多种介质，迫切需要形成包括野外调查、样品采集加工、分析测试方法、数据处理和综合分析、成果表达、质量保证体系在内的一整套方法技术体系。

随着现代分析仪器、方法及测试技术水平的发展，土壤沉积物、植物、水等介质中元素全量分析测试方法已比较成熟，但有一些元素特别是痕量超痕量元素的分析测试方法及质量监控体系仍有待完善。如，土壤沉积物中元素的活动态组分对动植物具有更直接的作用，元素和有害物质的赋存形态研究可以为土壤营养分级、污染物危害评价提供更为直接的证据。然而，至今土壤元素相态提取与分析存在的问题还很多，主要表现为部门之间、实验室之间提取方法、流程不统一，不同实验室、同一实验室不同批次间分析偏差较大。因此，各种提取方法的科学性、实验条件的标准化是相态、有效态分析方法研究的重要内容。

随着当代科学技术的进步，高新技术的应用已成为现代农业地质调查和评价的重要手段，GPS、RS、GIS等新技术手段迅速在农业地质环境调查和研究中推广普及。由于这些新方法和技术的应用还只是刚刚开始，需要不断总结经验，探索并扩展其应用前景。

系统全面地将农业地质环境调查成果服务于农业生产是一项创新性工作。如何针对农业科学和生产的特点，采取生动、形象、直观的成果表达方式，满足政府决策层、基层技术管理部门、专业技术人士以及普通公民等不同层面的需要，也是当前农业地质环境调查与评价研究所面临的重要问题。

2.评价方法技术

浙江省农业地质环境调查项目，着重于开展与农业环境、农业生产、农产品安全性密切相关的区域地球化学调查工作，采取多学科合作、多部门联合的方式，广泛收集、综合集成地质、地球化学、环境、农业、生态、气候等学科专业成果资料，建设浙江省农业地质环境数据库，以弥补以往工作的不足。开展全省或重点地区的区域尺度、县（市）级尺度的多尺度多层次农业地质环境评价和规划，是充分发挥农业地质环境调查成果、实现调查资料转化利用的重要途径。

长期以来，中国农业、环保、地质、水利、气象等部门的科研单位、大专院校从部门需要出发，从各学科专业角度对中国农业生态环境进行了大量的调查和研究，积累了大量的岩、土、水、气、生物等环境要素成果资料，并开展了解释评价研究，取得了一系列成果，如全国土壤背景值、第二次全国土壤普查资料、全国区域化探扫面等。然而，总的来说，由于部门间壁垒的存在，学科专业过细分割，受研究思路、方法手段以及经费等限制，多学科综合研究、多部门协作配合差，以往相关调查与评价成果集成程度较低等多种原因的影响，使大量资料开发利率低，综合效益较差。

与传统的单学科研究、实验室试验、小范围局部调查评价有所不同，浙江省农业地质环境调查是一项包括区域和局部多尺度、水土生物多介质、调查研究相结合、基础性和应用性兼顾的复杂系统工程。不同层次的农业地质环境评价需要强有力的基础理论支持，同时需兼顾农业地质环境调查成果资料特点，充分考虑农业地质背景条件，形成一套具有科学性、可操作性、实用性的评价方法技术体系。这样的部门联系广、学科跨度大、技术层次高的高度综合性评价工作是前所未有的，很难有现成的方法技术特别是综合性评价方法供直接借鉴。尽管如此，长期以来环境地球化学、农业地质、环境质量评价、农业规划、环境卫生学等领域的研究方法、评价模型与标准具有十分重要的参考价值和借鉴意义。

土壤元素主要来自于成土母质，部分来自人为污染的叠加。元素三维分布模式，表层与深层土壤元素含量比值及其分散富集系数，成土母岩或母质、沉积环境（相）、土壤理化特性、污染源空间分布关系的分析，元素组合特征研究，元素存在形态、同位素组成测定、同位素定年技术等，污染元素分布的时空变化，以及典型污染源组分特征等，为污染源追踪、污染程度评价、异常成因分析提供了基本方法技术。

研究表明，岩土地质背景、气候、地形条件、植被生物等自然资源和环境条件及其质量状况是影响农业生产的基本要素；岩、土、水、气环境与作物的生长、产量、品质，以及家禽畜牧健康间的关系是农业地质环境综合评价的科学理论依据。众多农作物尤其是一些名优特产往往依存于特定的地质地球化学环境条件。根据农业地质环境区域分异规律及农作物适生地质地球化学模型，科学规划、合理种植，因地制宜地发展特色农业，有利于提高农产品产量、改善农产品品质，合理利用农业资源，发挥地区优势，提高农业生产效益。这是农业地质环境综合评价的理论基础和方法技术依据，其中的内在问题，就是调查研究地质地球化学环境同农产品生长之间的联系。

污染生态学研究认为，污染生态效应研究应综合考虑污染物产生和释放机理、不同环境条件下存在形态与转化规律、不同环境介质中的迁移规律及作用于生物体的毒害机理。同样，这也是农业地质环境评价的基本指导原则。

土壤、水、农产品等现有的农业地质环境单介质评价方法、标准依据及其评价成果，是综合评价规划的重要基础依据。在数十年的环境毒理学、土壤环境容量、水质基准、人体安全摄入量等研究基础上，已建立了土壤环境质量标准、水环境质量及饮用水质标准、农产品食品卫生标准等一系列国家和行业标准，形成了环境质量分级、污染指数评价等比较成熟的评价方法模型。多要素综合评价、生态系统层面的综合评价框架思路、指标体系、标准依据、方法模型是当今生态环境科学的热点研究课题，诸如层次分析法、主成分分析法、灰色评价系统、专家信息系统、神经网络系统等方法模型均具有一定的试验应用前景。

近十年来，全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS）等高新技术的快速发展，为野外调查、快速高效地采集三维动态数据资料提供了技术条件。现代分析测试技术使多介质样品的定量分析成为可能。计算机技术、数据库技术、地理信息系统（GIS）的发展和成熟，为海量数据资料的管理、统计处理、空间分析和解释评价提供了技术平台。现代技术的突飞猛进，为多要素、多指标因子的农业地质环境综合评价和研究提供了方法手段与技术平台。

3.评价研究存在的问题

农业地质环境综合评价是一项研究内容丰富、跨越多学科、多部门的技术性系统工程，迄今为止难以找到类似先例，综合评价的理论基础、方法思路、指标标准还有待研究探索，其中还面临诸多问题：

（1）理论依据与方法思路有待进一步理清

传统的农业、地质、环境调查、研究与评价，多考虑部门自身需要，从学科专业优势出发，针对单一环境介质或某些要素进行，从而获取生态系统的部分信息，不可避免地带有学科专业性质，影响到评价研究的综合程度和生产规划的实用性。农业地质环境综合评价是以地学为主线，以地球化学资料为基础，系统考虑与农业生产密切相关的各种自然和社会因素，包括地形地貌、地质背景、地球化学环境、作物适宜性、气候条件、农业发展趋势、社会经济及市场导向等，综合程度更高，以求评价规划成果更加切合农业生产发展的实际需要。

显然，这样的多因素综合评价面临着一系列方法技术问题。如果说，相对单一的土壤、水、沉积物环境质量评价，农产品安全性评价，作物适生地质地球化学模型，农业地质环境的预测预警等评价思路和方法还存在这样或那样的问题，那么综合评价在概念理论、方法模型、指标体系、标准依据等多方面存在更多不确定因素。如何发挥地质、地球化学、环境、生态、农业等多学科理论的指导作用，充分利用农业地质环境调查资料成果，建立多学科、多信息、系统全面的评价方法和规划，兼顾开发、利用、保护，促进区域农业、生态环境、社会经济可持续发展，仍然是一个需要深入研究的课题，也是需要在本项目实践的基础上不断探索、研究解决的重要问题。

科学合理的评价工作要求有专业理论的指导，建立符合实际、操作性强的数学模型。例如，目前多以单因子污染指数为基础，进行机械的叠加处理以计算综合污染指数，进而评价总体环境质量及总体污染程度，而忽视了更为重要的污染物毒性差异、存在形态及生物有效性、污染物之间相互作用，很难反映真实的环境质量和污染生态效应。

科研部门对持久性有机污染物（POPs）的环境行为、生物毒性及在各种环境介质含量水平进行了大量的研究。但是，如何表征、判定自然环境条件下低浓度有机污染物如PCBs的长远生态效态，还存在相当大的技术难度。再如，由于土壤重金属的生态效应受到土壤环境、生物属性、元素间相互作用等影响，并且具有延滞效应，单一地根据调查取得的土壤元素含量资料评价其生态效应，本身就是一件有难度的事情。

（2）基础数据资料的局限性

农业地质环境是与农业生产密切相关的地质环境及其相关自然要素，包括基岩、土壤沉积物、水、气以及地形、生物、气候等地球表层多介质环境要素构成的自然环境体系，是生态系统的基本组成部分。农业地质环境评价需要根据不同评价目标，以地质、地球化学、农学、环境、生态等多学科理论为指导，以土壤、水、农产品、岩石、滩涂、浅海沉积物等多介质采样分析、非点源污染状况、名特优特色农产品立地背景、农业经济和农业发展调查资料为依据，综合集成农业地质环境资料信息，取得符合客观实际的农业地质环境评价成果。

受部门分割的影响，已有的农业地质环境评价规划所依托的基础数据资料在系统性（介质、测试指标）、覆盖范围、数据质量（采样和分析质量）等方面存在不少问题，影响到整体评价规划成果的水平。由于综合研究深度有限，多信息综合程度低，评价规划结果往往带有一定的片面性。如在环境污染调查评价方面，已有工作一般是根据调查资料评价环境质量现状，受资料的限制对于异常成因、污染源追踪、污染物活化迁移、富集累积及其生态效应的预测研究比较薄弱。

（3）方法技术须进一步完善

污染源追踪、存在形态测定、迁移转化规律等方法还缺乏系统全面性。例如，形态分析方法，或对采集的样品保存条件要求极高，或提取分析流程过于复杂，或分析测试成本过于昂贵，分析测试重现性差，而处于实验室研究阶段，难以适应批量样品生产研究的需要。再如，不同景观条件下土壤元素存在形态的提取与测定方法，不同学者有不同的看法，需要进行标准化、规范化，同时有必要建立系统健全的质量监控与保证体系。可喜的是，近年来在中国地质调查局的组织领导下，元素存在形态的提取、测定、质量监控的标准化、规范化水平得到显着改善。又如，单源或双源影响下的污染，利用典型污染源元素组合或同位素组成特征，就可比较有效地判别污染来源及其贡献大小。但多源污染的识别难度则显着增加，各种方法有效性大大下降。

（4）指标体系、依据标准不够系统

在环境标准方面，考虑自然背景、环境要素与动植物健康的关系，以及经济技术条件，确定的环境标准系列包括污染物排放标准、环境质量评价标准、农产品安全和卫生标准等，涉及的环境介质包括土壤沉积物、水（地表水、地下水）、植物、大气等，农产品则分门别类制定了极为详细复杂的安全或卫生标准。这类法规标准虽然数以千计，但总体来说，现有的农业环境质量标准、农产品安全和卫生标准涉及的环境要素、介质因子及指标定值不够系统，仍不能满足当前多信息、多指标评价的需要。如中国土壤环境质量仅对8种重金属元素作了规定，而地球化学调查元素指标一般达50多项，由于标准不完备，多数元素的数据资料难以利用。随着中国加入WTO，农业部、科技部已将农业环境标准、农产品标准的制定工作列为当前的重要任务，大量新标准正在形成，标准体系迅速完善，需及时跟踪、收集并利用。

现有的评价方法模型多采用传统的综合污染指数法评价总体环境质量及总体污染程度，即采用各种数学模型将单因子指数进行机械地叠加处理，而忽视了污染物的地球化学行为、生物有效态、生物效应间存在的巨大差异以及各种组分间的复杂相互作用，如拮抗作用与协同效应。常常导致评价结果与事实产生明显的出入。

农业地质环境调查的环境介质、指标参数复杂多样，要求以科学准确的方法、简易可行的技术加以测定、量化或描述。由于农业地质环境调查毕竟是资金、人员、技术、时间投入都受一定限制的项目性工作，在力求全面系统的同时，相对于农业环境、农业发展这一庞大复杂系统，所获取的指标参数、资料精度及其研究深度必然带有时代局限性。因此，农业地质环境评价应切合生产实际，侧重于现有数据资料的开发利用，形成实际可行的评价指标体系。

（5）信息综合集成程度低

过去的农业发展规划多从部门优势出发，侧重于农业生产的少数要素，基于有限的信息资料进行，未能将农业生态系统作为一个有机整体进行系统调查、综合评价。已有评价规划模型大致可分为：①针对不同环境介质的评价。如土壤环境质量评价，水环境质量评价，大气环境质量评价；②针对不同应用目标、单学科角度的评价。如考虑土壤立地条件、肥力条件的种植适宜性规划，考虑地质背景条件的种植适宜性规划，考虑气候环境条件的种植适宜性规划，考虑土壤污染程度的土地质量分级利用规划，考虑农村经济水平、地理条件、市场导向的农业经济发展规划，以及考虑多种因素的综合评价，等等。这些环境质量、农业评价规划模型虽然对农业发展起到重要作用，但多学科综合研究程度低。科学全面、多学科、多信息综合的评价方法和模型并不多见。这种局面显然已不能满足当前绿色农业、优势农业发展，以及建立农业生态环境长远保护体系的需要。兼顾开发、利用、保护的原则，建立综合多信息的农业发展评价规划体系是当前一项重要而紧迫的任务。

从农业生态环境系统角度进行综合研究、评价与规划还处于探索阶段。现有的评价标准还不够系统，不同学科专业对各种评价指标的权限看法不一。虽已提出了多种综合评价模型，如层次分析法、主成分分析法、模糊（灰色）评价系统、专家信息系统等，但效果好的应用实例并不多见。

（6）成果表达方式经验不足

不同于传统的学术理论研究，农业地质环境综合评价以其重要的社会应用服务性为特色。因此，评价工作不仅要以翔实准确的数据为基础，以科学先进的方法为途径，还要以标准化、社会化、大众化、科普化作为评价和规划成果表达考评原则，以满足各级政府、专业技术管理部门、科学研究人员和社会公众等不同层次的需要。

新的研究内容、研究目标、服务对象，要求放弃传统的思路和观念，加强和突出成果表达方式的研究。充分发挥计算机信息处理技术、网络传播技术，也是改善成果表达方式的重要途径。