《頁巖氣開采地下水污染評價技術指南》

（征求意見稿）

編制說明

《頁巖氣開采地下水污染評價技術指南》

編制課題組

2023年10月

1、編制背景

頁巖氣是一種清潔能源，其開發利用能有效的降低對石油和常規天然氣的依

賴以及發揮銜接化石能源和新能源的作用，對實現碳達峰碳中和具有積極意義。

近年來，美國頁巖氣產業發展迅速，頁巖氣快速勘探開發使其天然氣儲量增加了

40％，對美國和世界能源格局產生了重要影響。而我國頁巖氣儲量巨大，據統計，

頁巖氣可采量大約為36×1012立方米。如此豐富的頁巖氣資源，其有效開采可大

大緩解我國資源壓力。目前我國已成為北美洲之外第一個實現規模化商業開發的

國家，建成了重慶涪陵、四川長寧-威遠、滇黔北昭通、延安4個國家級頁巖氣

示范區，2020年總產氣量超過200億立方米，計劃到2030年全國實現頁巖氣產

量800-1000億立方米。但在頁巖氣開采帶來巨大清潔能源資源和經濟效益的同

時，也帶來了一系列的環境問題，并造成了一定的環境污染損失。

頁巖氣開采有別于常規油氣及其他非常規油氣，如占地面積是常規天然氣的

幾倍，鉆井數量也是常規天然氣的上百倍。開采的關鍵技術是水平鉆井和水力壓

裂技術，水平鉆井是一種特殊鉆井，與常規鉆豎井最大的區別為該井在目標地層

中維持了一定程度最大井斜角在90°左右的水平井段；水力壓裂是利用地面高壓

泵，將大量摻入化學物質的水灌入頁巖層進行液壓碎裂以釋放天然氣。開采工程

影響時段從施工期、運營期，一直到退役期，影響時間長且范圍廣，地下水環境

保護工作在防治污染到保護生態環境等許多方面一直伴隨著整個活動過程，任務

十分艱巨。

頁巖氣工程項目造成的主要環境問題之一為地下水環境污染。如鉆井液和壓

裂返排液處理不當，可能會污染地下水環境。地下水是水資源的重要組成部分，

由于埋藏于地下，遭受污染時不易被發現，且難以恢復治理，具有隱蔽性、滯后

性及難修復性的特點。特別是淺層地下水作為飲用、養殖、灌溉的重要水源，分

布廣、敏感程度高，是頁巖氣開采的主要環境制約因素之一。

編制組依托國家重點研發計劃“頁巖氣開采場地土壤和地下水污染過程及機

制”（編號：2019YFC1805502），通過同位素源解析、標志化合物等方法對開頁

巖氣開采區特征污染物進行篩選、識別，并結合頁巖氣開采特征及我國頁巖氣開

采實際，編制《頁巖氣開采地下水污染評價技術指南》，在頁巖氣開采過程中進

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行全生命周期的地下水污染評價，可切實有效地規范和指導頁巖氣資源開采過程

中的地下水環境保護和污染防治工作，為頁巖氣資源綠色開采提供技術支撐。

2、編制過程

編制組由重慶市生態環境科學研究院牽頭，中煤科工重慶設計研究院（集團）

有限公司和重慶大學參與，針對頁巖氣開采主要地下水環境問題，以及現有頁巖

氣開采過程中環保技術政策的不足，在廣泛收集國內外頁巖氣開采和地下水污染

評價相關的標準、規范和要求等基礎上，完成本指南的編寫。具體編制過程如下：

（1）2020年1月-2021年8月，依托國家重點研發計劃“頁巖氣開采場地土

壤和地下水污染過程及機制”項目，就頁巖氣開采地下水污染過程及機制等科學

問題召開討論會，開始頁巖氣開采區地下水環境狀況等調查和指南編制前期籌備

工作。

（2）2021年8月-2023年3月，擬定指南編制的要求、工作思路、方法和

內容，梳理了相關頁巖氣鉆井工程環境影響報告，分析、評估了指南的可操作性；

組織召開了《頁巖氣開采地下水污染評價技術指南》技術咨詢會，并結合專家意

見，形成了《頁巖氣開采地下水污染評價技術指南》建議稿；2023年3月，通過

重慶市環境科學學會團體標準技術審查委員會及相關專家審核論證，完成立項。

（3）2023年3月-2023年10月，就《頁巖氣開采地下水污染評價技術指南》

建議稿進行了梳理，征求相關技術單位、頁巖氣開采單位、技術專家和管理部門

意見和建議，修改形成《頁巖氣開采地下水污染評價技術指南（初審稿）》。

3、編制依據

本指南引用了下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期

的版本適用于本標準。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改

單）適用于本指南。

GB/T14848地下水質量標準

GB/T39792.1生態環境損害鑒定評估技術指南環境要素第1部分：土壤

與地下水

HJ25.1建設用地土壤污染狀況調查技術導則

HJ25.3建設用地土壤污染風險評估技術導則

HJ164地下水環境監測技術規范

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HJ610環境影響評價技術導則地下水環境

HJ682建設用地土壤污染風險管控和修復術語

HJ1209工業企業土壤和地下水自行監測技術指南（試行）

HJ1248排污單位自行監測技術指南陸上石油天然氣開采工業

HJ/T349環境影響評價技術導則陸地石油天然氣開發建設項目

DZ/T0064.2地下水質分析方法第2部分：水樣的采集和保存

DZ/T0288區域地下水污染調查評價規范

NB/T10848頁巖氣開發工程地下水環境監測技術規范

SY/T7640非常規氣田采出水回注環境保護規范

地下水管理條例（國務院令第748號）

石油和天然氣開采業行業清潔生產評價指標體系（試行）（國家發展和改革

委員會）

地下水環境狀況調查評價工作指南（環辦土壤函（2019）770號）

地表水和地下水環境本底判定技術規定（暫行）（環辦監測函〔2019〕895

號）

廢棄井封井回填技術指南（試行）（環辦土壤函〔2020〕72號）

地下水污染源防滲技術指南（試行）（環辦土壤函〔2020〕72號）

危險廢物處置場和垃圾填埋場地下水環境狀況調查評估技術指南（環辦便函

〔2022〕382號）

地下水污染防治重點區劃定技術指南（試行）（環辦土壤函〔2023〕299號）

4、指南編制必要性

頁巖氣作為常規油氣資源最理想的接替資源之一，其高效開發是保障我國能

源安全、優化能源結構的重大戰略需求。但頁巖氣儲存地質條件復雜，采用水平

井和多層壓裂技術進行開采的過程中對地下水環境風險大，需要加強對地下水的

環境調查和污染評價。由于暫無專門針對頁巖氣開采地下水污染評價方面的導則，

難以適應當前頁巖氣開采中地下水污染防治的具體要求，與頁巖氣開采的快速發

展及其對地下水的環境風險不匹配，具體體現在以下幾方面：

（1）未針對頁巖氣開采行業污染特征，缺乏針對性

與常規天然氣自噴式、排水式采氣方式相比，頁巖氣儲存地質條件復雜、開

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采難度大，需要借助水平井技術和多層壓裂技術進行開采，開采占地面積、鉆井

數量、耗水量等均遠遠高于常規天然氣開采，且頁巖氣鉆井液、壓裂液成份復雜，

多達100多種化學物質。現有地下水評價導則，如《環境影響評價技術導則地

下水環境》（HJ610-2016）、《環境影響評價技術導則陸地石油天然氣開發建

設項目》（HJ349-2023）和《排污單位自行監測技術指南陸上石油天然氣開采

工業》（HJ1248-2022）等，均將頁巖氣與常規天然氣開采歸為一類，缺乏對頁

巖氣開采行業的針對性，特征污染物不明晰。

（2）缺乏以地下水為主線的調查評價思路，操作性不強

頁巖氣開采對地下水環境風險大，且頁巖氣主產區多為巖溶發育地區，水文

地質條件復雜。但目前針對場地調查和重點行業企業土壤監管的技術導則均以土

壤調查為主線，如針對已退役或搬遷的工業企業原址地塊的《建設用地土壤污染

狀況調查技術導則》（HJ25.1-2019）、《建設用地土壤污染風險管控和修復監測

技術導則》（HJ25.2-2019）、《建設用地土壤污染風險評估技術導則》（HJ25.3-

2019）等技術標準文件，和針對土壤污染重點監管單位中在產工業企業的《重點

行業企業用地調查疑似污染地塊布點技術規定（試行）》《工業企業土壤和地下

水自行監測技術指南（試行）》等，地下水調查僅作為地塊土壤環境調查的一部

分，重點不突出。同時，以土壤污染風險管控為主的評價思路不能充分體現頁巖

氣開采地下水污染風險和特征，操作性不強。

（3）未結合頁巖氣開采工程特點和周期，適用范圍不明確

頁巖氣開采呈現勘探—建設—生產交叉進行的“滾動開采”特征，場地內環境

影響強度及產生位置隨開采進程變化較大，開采場地環境管理不適宜完全按照在

產工業企業或者退役搬遷企業原址地塊進行管理。同時，現有導則調查范圍以地

塊或生產設施邊界為主，對頁巖氣開采區及其影響范圍、各類場地及運輸系統占

地及施工臨時占地等范圍考慮不足，導致在調查過程中適用范圍尺度不一。

綜上，頁巖氣開采與常規天然氣開采有較大差異，同時頁巖氣開采地下水污

染評價技術方法和依據不足，與頁巖氣開采的快速發展及其對地下水的環境風險

不匹配。結合頁巖氣行業特點和主產區水文地質特征，研究制定《頁巖氣開采地

下水污染評價技術指南》，規范頁巖氣開采地塊地下水環境調查工作內容、工作

程序和評價方法，填補頁巖氣開采行業地下水污染評價的空白，對加強頁巖氣開

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采地下水污染防治具有重要意義。

5、指南編制原則

（1）針對性原則：區別于一般工業場地，針對頁巖氣行業特征、潛在污染

特點等，開展地下水污染調查、評價與防控等工作。

（2）規范性原則：采用程序化、系統化、規范化的工作程序和技術方法開

展頁巖氣開采場地地下水污染評價工作，保證調查過程的規范性、評價過程的科

學性和評價結果的客觀準確性。

（3）可操作性原則：綜合考慮頁巖氣開采場地條件、調查要求以及評價時

間和經費等因素，結合當前調查技術發展和專業技術水平，開展頁巖氣開采場地

地下水污染評價，科學合理地制定評價工作方案，使評價過程切實可行，以滿足

頁巖氣開采地下水污染評價要求。

6、國內外相關內容研究

（1）國外研究情況

目前全球頁巖氣開發技術比較完善的是美國，有比較完善的技術法規，限定

相關工程污染物的排放。美國企業和政府均遵循聯邦法律《清潔水法》，禁止天

然氣點源廢水污染物直接排放，水力壓裂液不得直接排放到地表水體，必須運送

到擁有排放授權的處理設施并通過國家污染物排放消除系統許可證制度落實。同

時，政府針對頁巖氣壓裂返排廢水的特殊性，出臺了有別于常規油氣田廢物處置

要求的規定，但各州差別較大。

近來美國環保署（EPA）已發現各州由于油氣開發存在不同的環境問題，已

要求各州不斷完善法規，例如得州最近幾年不斷推出新的政策條款。

美國油氣開發的管理模式，主要為許可-監管方式，其中建設期排污許可方

式，與中國的環境影響評價制度相對應，運營期排污許可方式與中國正在建立的

新排污許可體系對應。

（2）國內研究情況

我國擁有相對完善的水環境保護法律法規，如《環境保護法》《水法》《水

污染防治法》等。根據這些法律法規，可以在一定程度上對頁巖氣開發活動進行

監管，但是缺乏專門針對頁巖氣開發的法律法規。在常規能源開采領域，制定了

相應的污染物排放控制標準及規范，如《海洋石油開發工業含油污水排放標準》。

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在頁巖氣開發領域，目前國家制定了《頁巖氣環境保護第1部分：鉆井作業

污染防治與處置方法》，國家能源局也發布了《頁巖氣儲層改造第3部分：

壓裂返排液回收和處理方法》（NB/T14002.3-2015）標準，但均未直接涉及地下

水污染評價。已有技術規范如《環境影響評價技術導則陸地石油天然氣開發建

設項目》、《建設項目竣工環境保護驗收技術規范石油天然氣開采》、《環境

影響評價技術導則地下水環境》等，在一定的適用范圍內規范了地下水污染評

價工作，對本次《頁巖氣開采地下水污染評價技術指南》的制定起到了較好的借

鑒作用。

7、指南編制主要思路

一是基于《地下水管里條例》的管理思路，依托《區域地下水污染調查評價

規范》、《地下水環境狀況調查評價工作指南》和《危險廢物處置場和垃圾填埋

場地下水環境狀況調查評估技術指南》技術框架。本指南采用的地下水環境狀況

調查技術方法經過上述技術規范在全國范圍的實踐推廣，得到了很好的驗證，取

得了良好效果，故本次指南編制技術框架基于上述成熟的規范進行構建，使得指

南更具有可操作性。

二是在遵照國家和行業相關法律法規及標準的基礎上，結合頁巖氣開采行業

環保政策綜合制定。力求以符合水文地質專業技術要求、合理精簡的工作手段，

科學經濟有效地滿足頁巖氣開采地下水污染評價的需要。

三是體現頁巖氣開采行業的地下水環境污染特征。對頁巖氣開采工程從選址

期、施工期、運營期、退役期全生命周期進行分析，根據頁巖氣開采全生命周期

中涉及的建設工程內容污染種類及濃度、產排污特征、潛在地下水污染途徑及對

地下水環境影響的程度，將不同的工程進行分級分類，并給出了不同工程關注的

重點單元類型。

四是重視水文地質條件調查與分析。地下水污染評價工作開展是建立在水文

地質條件分析的基礎上，只有在水文地質條件查清的情況下，后續評價工作才具

有科學準確性，評價結果才可信。

五是突出污染分級、污染防控的評價思想。一方面，在污染評價階段增加地

下水污染等級劃分這一維度，能使頁巖氣開采地下水污染評價結果更加直觀，為

后續地下水環境治理提供依據；另一方面，增加了地下水脆弱性和設施設備場地

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防滲性能評價等維度，充分與現行的地下水污染防控技術規范進行銜接；最后，

將頁巖氣開采工程依據污染防控措施決策矩陣，提出了頁巖氣開采地下水污染防

控措施，避免地下水污染持續擴大惡化。

8、主要條款說明

本指南包括適用范圍、規范性引用文件、術語與定義、總體要求、頁巖氣開

采場地地下水污染識別與調查、頁巖氣開采場地地下水污染狀況監測與評價、頁

巖氣開采場地地下水污染防控、質量控制與保障等8部分內容。

8.1適用范圍

本指南適用于頁巖氣開采全生命周期的場地地下水污染評價，包含擬建、在

建、在產、退役的頁巖氣勘探、選址、鉆井、完井、錄井、測井、試氣、井下作

業、采氣、集輸、凈化、回注、封井等。

8.2術語與定義

說明了本指南涉及的術語和定義。主要包括頁巖氣開采、地下水、包氣帶、

地下水環境敏感區、地下水污染、地下水污染狀況調查和地下水脆弱性。

8.3頁巖氣開采場地地下水污染識別

依據《頁巖氣開發工程地下水環境監測技術規范》、《工業企業土壤和地下

水自行監測技術指南（試行）》、頁巖氣開采工程現場走訪調查和環評編制文件，

基本上梳理清楚了頁巖氣開發工程內容及特點，在已有的規范劃分的基礎上，結

合本指南的評價重點，以地下水潛在污染風險程度為歸屬目標，進一步從建設工

程類型、潛在污染源梳理了頁巖氣開采地下水污染風險。其中，關于風險程度的

劃定從污染規模、污染發現難易、污染種類等幾個維度去考慮，劃分了高、中、

低三個潛在風險等級，為后續污染評價工作開展提供不同側重點的分級思路。同

時，本指南為了進一步細化評價重點，以場地為基礎，進一步給出了重點評價單

元分類，達到頁巖氣污染評價快速、精細化識別的目的，突出評價重點關注對象。

8.4頁巖氣開采場地地下水污染調查

地下水污染調查主要依托傳統水文地質調查方法，以查清評價場地水文地質

條件和污染狀況為主要目標，為后續污染監測評價和成因分析提供基礎參考。主

要調查方法包括遙感技術、地球物理勘探、水文測井、水文地質鉆探、環境同位

素與示蹤技術等，可分別參考DD2019-03、DZ/T0151、地下水污染地球物理探

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測技術指南（試行）和地下水污染同位素源解析技術指南（試行）等技術規范執

行。

8.5頁巖氣開采場地地下水污染狀況監測與評價

8.5.1地下水污染狀況監測

本指南在監測井布設方面充分參考《地下水環境狀況調查評價工作指南》《地

下水環境監測技術規范》《頁巖氣開發工程地下水環境監測技術規范》和《區域

地下水污染調查評價規范》等已有標準規范的要求，重點結合頁巖氣潛在污染風

險程度和工程特征，針對不同地區的水文地質特征，有側重點的選擇布設。同時

監測指標的選取也充分考慮了地下水水化學特征，將地下水水化學基本特征指標

八大離子和地下水環境重點關注指標作為基礎監測指標，結合《環境影響評價技

術導則陸地石油天然氣開發建設項目》《頁巖氣開發工程地下水環境監測技術

規范》《排污單位自行監測技術指南陸上石油天然氣開采工業》和《建設項目

竣工環境保護驗收技術規范石油天然氣開采》以及結合頁巖氣開采行業特征污

染物監測確定了特征監測因子。

8.5.2地下水污染狀況評價

本指南污染狀況評價采用兩種污染評價方法，一種為《地下水質量標準》中

推薦的標準指數法，依據我國地下水質量狀況和人體健康風險，參照生活飲用水、

工業、農業等用水質量要求，依據各組分含高低(pH除外)，分為五類，對地下水

監測指標對標評價，以評價地下水水質質量達標情況。另一種為DZ/T0288、地

下水環境狀況調查評估工作指南、危險廢物處置場和垃圾填埋場地下水環境狀況

調查評估技術指南等推薦污染指數Pki法，該方法是反映地下水受人類活動影響

的污染程度，評價過程中，在除去對照值的前提下，以標準值為對照，能直觀反

映人為影響，同時反映水化學指標超過國際公認危害標準的程度；同時該方法以

人體飲用健康為基準，更加直觀的得出地下水污染程度，為后續地下水污染防控

提供依據。

8.6頁巖氣開采場地地下水污染防控

地下水污染防控從三個維度來設計構建，一是基于《地下水污染防治分區劃

分工作指南》和《地下水污染防治重點區劃定技術指南（試行）》提出的地下水

脆弱性評價，采用DRASTIC方法或PLEIK方法對評價區地下水進行評價，關于評

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價結果高、中等、低三個等級和評價流程參照上述工作指南執行。二是基于《地

下水污染源防滲技術指南（試行）》提出了場地防滲性能評價，主要針對已建場

地進行。三是基于《危險廢物處置場和垃圾填埋場地下水環境狀況調查評估技術

指南》給