(一)地质环境调查的缓慢推进与经济社会的快速发展不相适应
2000年以后，我国进入工业化中期阶段，城镇化进程开始提速，基础设施建设逐步完善。经济活动对地质环境的扰动在强度、规模、广度、深度上都达到了前所未有的程度，地质环境问题日益凸显。我国原有的以1∶20万及小于1∶20万小比例尺为主的水文地质、环境地质、地质灾害调查远远不能满足国土规划、资源管理、工程建设、防灾减灾、环境保护等经济社会发展的需要，急需更大比例尺的区域地质环境调查成果。但是，受世界矿业不景气的影响，20世纪80年代后期到90年代末我国地质工作进入低谷时期。据统计，从1989年到1998年，全国财政拨款地质勘查经费占财政支出比例从1.09%降低到0.71%，钻探工作量从633.7万m减少到281.1万m［15］。虽然在此期间服务于工程建设的工程地质勘察得到了较快发展，但是基础性、区域性的地质环境调查工作严重滑坡，地质环境调查成果已经滞后于经济社会发展的需要。国土资源大调查启动以后，地质工作形势开始好转，地质环境调查有了稳定的财政投入来源。但是，与地质环境调查需求相比，经费投入相差仍然较大。为了使有限的经费投入发挥最大的成果效益，1999年以来地质环境调查将工作重点放在了两个方面:一是摸底性调查工作，二是重点区域大于1∶20万大比例尺调查工作。
摸底性调查工作主要包括新一轮地下水资源调查评价、地下水污染调查、全国矿山地质环境调查、全国主要城市环境地质调查、山区丘陵县(市)地质灾害调查等。这些摸底性调查成果对于从宏观上了解全国地质环境状况、为政府编制规划、出台文件政策等起到了重要的决策支持作用。重点区域1∶20万以大比例尺调查工作主要包括北方平原和盆地重要地段水文地质调查、重要矿产开发区矿山地质环境调查、地质灾害高发区地质灾害调查、重大工程建设区工程地质调查、重要经济区环境地质调查等。受经费投入影响，完成面积只能局限于少数核心地段，难以大面积开展。据中国地质调查局水环部统计，“十一五”期间，计划完成地下水污染调查70万Km2，实际完成42万Km2，仅完成57%;计划完成地质灾害详细调查100万Km2，实际完成40万Km2，仅完成40%;计划完成重要矿产资源开发区1∶5万矿山地质环境调查10万Km2，实际完成1万Km2，仅完成10%。
地质环境调查的缓慢推进与经济社会的快速发展形成了不相匹配的尴尬局面。地质工作对经济社会发展的支撑作用受到严重制约，地质环境问题对经济社会发展的瓶颈作用日益显现。例如，全国山区丘陵县(市)地质灾害调查仅初步摸清了地质灾害的区域分布和发生特点，对地质灾害隐患的分布状况、发生机制、危害程度等认识程度很低，缺乏机理性和规律性把握。据统计，每年新生的地质灾害约有50%～70%在预案圈定的范围之外，说明目前的地质灾害调查极大地滞后于防灾减灾的需要。
造成这一情形的原因一方面与经济社会对地质环境工作的认识不足有一定关系，另一方面也与当前对地质工作的总体定位有关。资源与环境是我国经济社会发展的两大主题，国家确定了资源节约型社会和环境友好型社会的总体战略。但是在实际工作中，往往更多关注于资源的开源，而忽视较为隐蔽的地质环境代价。“先污染、后治理”的发展之路没有因为社会环境保护意识的提高而自然地退出历史舞台。
(二)地质环境监测数据完备性较差
地质环境监测数据是国家基础地质数据的重要内容，是了解地质环境要素时空变化规律，研究地质环境中各种物理、化学和生物过程机理的基本依据。我国在地下水、地面沉降、突发性地质灾害、地应力等方面从无到有、从少到多地建立了监测站网，获得了大量的地质环境要素监测数据，有力地支撑了我国地质环境研究事业的不断前进。但是，由于各种原因，我国地质环境监测数据存在不少问题:监测站点控制程度低、覆盖范围有限;监测点缺乏很好的维护，数据质量得不到保证甚至失真，数据时间序列连续性差;监测网运行缺少足够的人手和经费，监测点数量减少，监测项目减少，监测频率降低;数据共享程度低等。
我国地下水监测始于20世纪50年代。根据行业部门业务发展的需要，原地矿部、建设部、水利部、地震局、环保局先后建设了各自的地下水监测点。1953～1956年，原地矿部首先在太原、包头、西安、北京等城市集中供水水源地开始了地下水监测，接着又在华北平原的保定、石家庄、衡水等城市和农业供水区域开展了地下水监测工作。“文化大革命”期间地下水监测工作有所削弱，但没有中断。“文化大革命”后期到20世纪90年代以前，地下水监测点数量有较多增加，监测项目和频率能够得到有效保障。20世纪90年代，由于经费不足，地下水监测勉强得以维持。截至2004年，国土资源系统共有各类地下水监测点23800个，国家级监测点1400多个［16］，控制面积约100万Km2，约占应监测面积的1/3左右，且监测点分布非常不均。水利部门于1952年开始在宁夏黄河灌区、河南人民胜利渠灌区以及安徽、江苏、湖北、江西等地开展地下水观测。1958～1960年，又在河南、山东引黄灌区开展了地下水观测工作。到20世纪70年代，在北方17个省(区、市)全面开展地下水观测工作。水利部门的观测井大多为农用生产井，专用监测井很少，在抽水时期观测数据代表性差;由于生产井经常因淤积或其他原因报废，导致地下水监测井更换较频繁，观测资料不连续。截至2009年，水利系统共有控制区域地下水动态的基本监测井12522眼［17］，主要分布在北方平原地区。2008年10月，水利部和国土资源部联合提出实施国家地下水监测工程项目，全面提升国家地下水监测信息系统的现代化水平。如果项目能够如期实施，我国的地下水监测工作将得到大力发展。地下水监测数据的缺乏，成为了地下水研究的最大障碍。计算机技术的发展为建立大型的综合地下水模型奠定了基础，但是目前尚缺乏足够的数据支持模型运行，包括建模所需的各种参数和地下水动态监测数据。由于一些地区缺乏长时间序列的地下水水量水质数据，无法准确对地下水的动态趋势进行判断，难以为近来发生的环境问题提供令人信服的数据。例如，一些地区出现了癌症村，从专业判断可能与地下水水质变化有关，但是实测数据的缺乏困扰着论证工作的深入。
我国地质灾害监测工作起步较晚，目前地质灾害专业监测网络仅零星地分布在若干示范点上，大面积的地质灾害易发区仍是专业监测的空白区。地质灾害的预警和避险，更多地依靠经验性的群测群防，而缺乏专业监测网络的支撑，无法满足提高地质灾害预警预报水平和防灾减灾需要。我国在地面沉降监测工作近年来取得了长足的进步，先后在长江三角洲、华北平原和汾渭盆地建立了区域地面沉降监测网络。这些监测网络的运行费用主要来源于地质大调查项目经费，缺乏稳定的运行经费。
(三)环境-经济交互作用的人文关系研究薄弱
地质环境与社会经济是两个相对独立的系统。社会经济通过各种输入、输出流作用于地质环境，改变了原来自然因素作用下的地质环境，地质环境越来越多地烙上了人类活动的足迹。地质环境通过突发性地质灾害、地下水污染等地质环境问题反作用于社会经济，影响了经济社会的可持续发展。在环境-经济系统交互作用下，二者之间的矛盾越来越突出，人地关系越来越不和谐。目前，地质环境调查工作更多地关注环境-经济系统的自然方面，而对其人文方面考察较少。例如，经济活动对区域地质环境影响过程的定量评价、区域地质环境承载能力的定量评价、地质灾害风险的定量评估、地质环境管理的政策机制等研究目前尚处在探索阶段，研究方法和内容还很不成熟。
1992年以后，国外开始采用物质流分析方法定量评价经济活动的环境影响。通过对不同国家不同时间环境-经济系统的物质流对比，提出了经济发展的去物质化发展模式，在欧美一些发达国家得到了政府的重视。其核心思想是经济增长要与资源投入逐渐脱离，减少经济发展的环境代价。目前，我国在区域环境-经济系统的物质流核算方面的研究刚刚起步，积累的研究成果还很少。因此，对于如何引导、规范经济活动对地质环境的作用，需要大力加强研究。
20世纪90年代末期以来，国外滑坡风险评价的思想体系开始引入，越来越多的人认识到应该考虑滑坡灾害的社会属性，实现对滑坡进行风险评价和风险管理［18］。近年来，虽然在少数地区开展了地质灾害风险评估工作，但是地质灾害调查与风险评估结合还很不够。工作重点主要放在易发性和危险性区划方面，在区域上提地质灾害发生的概率还缺乏足够的积累。我国地质灾害风险评价所需要的社会经济数据调查还很不系统，地质灾害社会经济属性调查工作也很薄弱，远不能满足各级政府部门管理防灾减灾工作的需要。
(四)地质环境问题治理技术储备缺乏
调查表明，我国部分地区土壤、地下水污染已相当严重，粮食生产和居民用水安全面临着严峻挑战。随着我国城镇化和工业化进程的不断推进，工业排放的污水、固体废弃物和城市生活垃圾排放量将不断增长。土壤污染、地下水污染治理和固体废弃物、生活垃圾地质填埋需求将急剧增加。但是，目前我国所积累的污染治理、地质填埋、二氧化碳捕获和存储等技术还很落后，不能满足国家建设环境友好型社会的要求。与发达国家相比，我国在地质环境治理研究的深度、广度上存在明显的差距，缺乏单个场地的详细调查和多种手段的综合运用;研究手段上，尤其是污染场地综合勘查技术、以污染控制(如高放射性核废料安全处置、二氧化碳地质隔离、废液深部地层回注)为目标的大型试验场技术、污染场地精细描述的环境地球物理技术、污染地下水分层取样技术、环境示踪技术、痕量-超痕量污染物测定技术、污染物迁移过程的耦合模拟技术等亟待引进、消化、发展和完善［19］。
近年来，土壤和地下水污染的生物修复技术引起了科学界的广泛注意。与传统污染治理方法相比，生物修复技术具有成本低、效果好、无二次污染等优势，有着广阔的应用前景。“十一五”以来，我国在污染土壤生物修复技术方面开展了技术示范研究，取得了明显进展。但是，对于污染含水层的修复，由于技术与经费等多种因素的制约，在技术研究、设备研发、材料制备和修复工程建设方面进展较为缓慢。自国家“八五”科技攻关项目“淄博市地下饮用水源石油污染治理研究”首次支持开展污染含水层微生物治理技术以来，再无规模性的污染含水层原位治理工程的建设和运行，制约了污染含水层生物修复的理论、技术和工程的研究进展［19］。
二氧化碳地质储存技术被美国、英国、加拿大、日本等发达国家认为是最具潜力的二氧化碳减排措施。随着二氧化碳地质储存机理研究和技术趋于成熟，一些发达国家已经进入二氧化碳地质储存工程建设实施阶段［20］。与欧美发达国家已开展的可行性研究、试验研究、储存工程建设相比，我国在二氧化碳地质储存技术研究方面仍处在起步阶段。减少碳排放压力的增大，使得我国开始高度重视二氧化碳地质储存研究，先后启动了一系列科研课题。2009年，中国地质调查局启动了“我国二氧化碳地质储存关键技术研究”项目，将通过二氧化碳地质储存的勘查、评价关键技术方法和相应指标体系研究，为我国实施二氧化碳地质储存工程奠定基础。