水力壓裂技術(shù)是頁巖氣開發(fā)的核心技術(shù)，水力壓裂操作過程需要在短時(shí)間內(nèi)消耗大量水資源，開采過程中所需鉆井?dāng)?shù)量多、單井需水量大。一些注入的水力壓裂液會(huì)滯留在地層，但仍有5%～80%的注入水會(huì)在壓裂液釋放壓力后返回地面，這些回流的液體通常包含支撐劑、化學(xué)殘留物和地層水、巖屑中的各類物質(zhì)。頁巖氣開發(fā)產(chǎn)生的地表水污染主要是由成分復(fù)雜的壓裂返排液造成的。返排液由于與頁巖儲(chǔ)層的長時(shí)間緊密接觸，返排回地表時(shí)還存在著壓裂液組分以外的物質(zhì)，如石油烴類冷凝物等有機(jī)物到附近水體，將會(huì)對(duì)地表水帶來污染。壓裂液中添加劑的溶解性化學(xué)成分也可能會(huì)滲入地下水，增加有毒有害有機(jī)物等溶解性化學(xué)物質(zhì)對(duì)地下水污染的風(fēng)險(xiǎn)。

      美國針對(duì)頁巖氣開發(fā)是否會(huì)造成地下水污染問題開展了大量研究，發(fā)現(xiàn)Marcellus頁巖氣井1km范圍以內(nèi)的地下水中的甲烷含量遠(yuǎn)高于1km以外的地下水；美國在懷俄明州頁巖氣開發(fā)區(qū)域的淺層地下、鹵水（高濃度的鈉、氯、溴化物和其他無機(jī)成分）和天然放射性物質(zhì)等。返排液水質(zhì)指標(biāo)中的化學(xué)需氧量（COD）、懸浮物（SS）的含量常高于中國的GB89781996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，且此類廢水由于污染物種類多、鹽度大使得處理技術(shù)難度大、成本費(fèi)用高，若不經(jīng)妥善處理使返排液泄漏或排放水中檢測(cè)到壓裂液添加劑成分。因此，為了減少環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，保持頁巖氣產(chǎn)業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，必須對(duì)壓裂過程帶來的水環(huán)境影響問題進(jìn)行有效管控。下文介紹美國和中國的監(jiān)管方式及管理依據(jù)，進(jìn)行對(duì)比和總結(jié)。