本工作主要内容分为三个部分，包括从含铝工业废料出发制备氧化铝纳滤膜和纳米氧化铝粉体，除了实验内容外，还结合了实验设计和数据挖掘方法来优化制备参数；用数据挖掘方法中的支持向量机算法研究了中国土壤中微量元素含量的规律性。 本工作通过溶胶-凝胶浸渍法制备氧化铝纳滤膜。在氧化铝纳滤膜制备过程中研究了多种影响因素包括支撑体孔径、氧化铝含量、干燥控制剂的选择和用量、涂膜次数、溶胶膜的干燥和热处理条件等对膜质量的影响。解决了分离膜与支撑体无法紧密结合并且存在缺陷的问题，制备出了大面积表面没有裂纹和坑洞的膜。设计了正交实验来综合考查各制备参数的影响，通过模式识别方法处理了氧化铝纳滤膜的制备数据，建立了制备不开裂薄膜的半经验数学模型，得到了溶胶粘度值的分类方程，考查了相关制备参数对最终薄膜质量的影响，优化了薄膜的制备参数。 以废氧化铝催化剂和铝合金车屑为原料出发制取硫酸铝铵，再将硫酸铝铵滴加到碳酸氢铵溶液中，将得到NH4Al(OH)2CO3进行煅烧处理从而成功制备出了纳米粒径的氧化铝粉体，有效的降低了纳米氧化铝生产成本，同时处理了工业废料。制备纳米氧化铝时，有多种因素影响纳米氧化铝的质量和收率，讨论了数据挖掘方法在纳米氧化铝制备工艺优化中的应用，优化了工艺配方和制备条件，最大限度的利用了原料，制得高纯度的纳米氧化铝。用支持向量机分类及回归算法处理我国29个省、市、自治区的土壤中微量元素含量的数据，结果表明：许多微量和主量元素含量以及土壤酸度数据间存在明显的相关关系。能形成碱性氢氧化物的Na，K，Mg，Ca，Sr,Ba等元素的含量相互间呈正相关，并与PH呈正相关；形成难溶性氢氧化物的Al，Fe，Ti，Zr,Ta等元素则与PH呈负相关。这反映了土壤形成和发育过程中湿热气候造成的淋滤作用使碱性氧化物溶解流失，形成酸性土壤的物理化学过程。另方面，我国土壤中Rb，Cs的分布则呈现另外的规律，这可能是由于我国南岭地区和西藏部分地区由富集了亲石元素的重熔花岗岩风化形成的红壤含有富集Rb，Cs的难风化的云母，使这些酸性的红壤含Rb，Cs特别高。这表明：土壤中微量元素含量既与淋滤作用有关，也与成土母岩的成分和物相有密切关系。鉴于土壤中微量元素含量间以及与酸度间乃至于当地气候间有多种相关关系，当发现土壤中某元素含量和环境效应有相关关系时，需要慎重区分其是否直接因果关系，抑或间接相关关系。