頁岩氣開采過程中産生的返排液和産出水（FPW）是由注入的鑽井液成分、深層地層水和井下與地層環境反應的次級副産品組成的三方混合物，具有污染物總量大，種類複雜，毒性不确定性高等特點，可能威脅生态系統和人體健康。
近期，環境學院暨廣東省環境污染與健康重點實驗室吳凡副教授、遊靜教授利用毒性鑒别評價（TIE）方法，研究以四川盆地頁岩氣開采廢水為對象，鑒别出頁岩氣開采廢水中鹽度、固體顆粒和有機物是關鍵緻毒組分。其次，結合目标和非目标化學分析，識别水體和生物體内的關鍵有機物類别。其中，暴露後魚體内有烷烴、芳香烴、阻燃劑及高分子聚合物等殘留。最後，通過轉錄組技術，驗證與檢測出有機物組分相關的表觀毒性信息。轉錄組數據揭示返排液中有機物能誘發斑馬魚毒性，且處理後的返排液未能有效降低有機物誘發的生物效應。綜上所述，水力壓裂廢水的環境風險可能抑制中國頁岩氣開采的可持續發展和管理。将轉錄組測序與表型數據庫融合，預測了特定有機物誘導的生物表型的概率，并用于補充和驗證有機物誘導的毒性。
下一步工作将結合效應導向分析和非目标篩查，識别有機物中的關鍵緻毒組分，為構建頁岩氣行業優控污染物清單提供有效指導。
相關成果近期發表在Water Research上，本研究受到國家重點研發項目（2019YFC1805501）資助。
Wu Fan; Zhou Zhimin; Zhang Shaoqiong; Cheng Fei; Tong Yujun; Li Liang; Zhang Biao; Zeng Xiangying; Li Huizhen; Wang Dali; Yu Zhiqiang; You Jing *. Toxicity identification evaluation for hydraulic fracturing flowback and produced water during shale gas exploitation in China: Evidence from tissue residues and gene expression. Water Research, 2023, 120170.
論文鍊接：
https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120170
