页岩气开采过程中产生的返排液和产出水（FPW）是由注入的钻井液成分、深层地层水和井下与地层环境反应的次级副产品组成的三方混合物，具有污染物总量大，种类复杂，毒性不确定性高等特点，可能威胁生态系统和人体健康。
近期，环境学院暨广东省环境污染与健康重点实验室吴凡副教授、游静教授利用毒性鉴别评价（TIE）方法，研究以四川盆地页岩气开采废水为对象，鉴别出页岩气开采废水中盐度、固体颗粒和有机物是关键致毒组分。其次，结合目标和非目标化学分析，识别水体和生物体内的关键有机物类别。其中，暴露后鱼体内有烷烃、芳香烃、阻燃剂及高分子聚合物等残留。最后，通过转录组技术，验证与检测出有机物组分相关的表观毒性信息。转录组数据揭示返排液中有机物能诱发斑马鱼毒性，且处理后的返排液未能有效降低有机物诱发的生物效应。综上所述，水力压裂废水的环境风险可能抑制中国页岩气开采的可持续发展和管理。将转录组测序与表型数据库融合，预测了特定有机物诱导的生物表型的概率，并用于补充和验证有机物诱导的毒性。
下一步工作将结合效应导向分析和非目标筛查，识别有机物中的关键致毒组分，为构建页岩气行业优控污染物清单提供有效指导。
相关成果近期发表在Water Research上，本研究受到国家重点研发项目（2019YFC1805501）资助。
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.
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120170
