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如果沒有做好生產過程污染防治，為了清潔能源、環境保護，大規模開發頁巖氣，反而可能釀成大規模的環境污染。
我國的頁巖氣開發剛剛起步。有報道說當前中國頁巖氣實驗井的單井成本高達8000萬元以上，相比美國每口井1700萬元至2300萬元的投資成本，高成本成為人們關注的一個話題。除此之外，我們還應關注的是環境風險。當前應該未雨綢繆，完善機制，防治污染。
頁巖氣開發目前無可替代的成熟技術是水力壓裂技術，這需要將摻有沙石和化學物質的高壓水注入平行井來沖破頁巖層，釋放出頁巖氣。每次液壓破碎需要數百萬噸水，壓裂液中添加的化學藥劑，由此注入深部地層，雖然不會對地下水造成直接污染，但長遠看，會有潛在危害。此外，向頁巖層大量注水，可能促使深層巖石滑動，引發地震的問題也備受關注。有專家指出，如果不把好環保關，大規模頁巖氣開采，可能是一場災難。
在許多國家，公眾普遍擔心頁巖氣開采污染地下水源，引發反對熱潮。2011年6月，法國甚至通過禁止應用水力壓裂技術的法案，成為事實上第一個對頁巖氣開采明確說“不”的國家。至于美國，在頁巖氣開發初期，并未采取任何特別的環境監管措施，隨著開采規模不斷擴大，頁巖氣開采在很多地區產生了環境污染問題。從1996年美國國會通過了《安全飲用水法》（SDWA）修正案開始，美國頒發一系列法案，加強對頁巖氣開發環境監管。美國環境保護局目前仍在對頁巖氣開采造成的環境污染進行評估，結果將于2014年公布。
我國正加快頁巖氣勘查、開發攻關，當前應盡快在開發的各個環節，采取有針對性的措施，盡可能減少或杜絕可能產生的各種環境問題。
首先應鼓勵工廠化作業盡量減少地表植被破壞。鼓勵多采用叢式水平井群技術，一個井場可以向不同方向鉆多口水平井，以此減少井場數量，解決占地多和地表植被破壞多的問題。其二應鼓勵頁巖氣壓裂液多口井循環重復利用，節約用水。其三應嚴格鉆完井規程杜絕污染地下水。雖然頁巖氣層比地下飲用水層深很多，且中間夾有多層不可滲透巖層，壓裂液直接污染地下水的可能性很小，但我們仍然要嚴格執行鉆完井操作規程，保證套管和固井質量，杜絕水層污染，防止潛在危害。其四應加強環保監測，保證壓裂液無害排放，防止土壤和地表水污染。