当前国际能源供需矛盾突出,能源安全日益成为各国关注的焦点,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目。我国可采页岩气资源储量巨大,美国能源信息署估计32×10¹²m³,居世界第一位,页岩气勘探开发对于我国能源结构调整、节能减排意义重大。而页岩气储层具有低孔隙?低渗透率等特点,自然产能低,需水平钻井及水力压裂技术实现工业开发,其周期长、区域性、滚动式的开发特点,造成短时大量耗水、环境污染、生态破坏等众多生态环境问题。页岩气生态环境风险研究是页岩气开发生态环境保护,控制生态环境风险,实现页岩气规划区可持续发展的前提和基础。开展页岩气生态环境风险评价研究,可以理清页岩气开发与生态环境因素之间的作用关系,识别关键生态环境影响因子,判别生态环境风险发生概率和级别,保证生态环境风险空间防控范围的有效性、准确性,促进页岩气资源开发与生态环境的协调发展。页岩气的生态环境风险识别对揭示页岩气开发的区域生态环境效应,实现有效的生态环境风险防范具有重要意义。论文从页岩气开发中的井场建设、钻井、压裂试气、采气、集输等整个开采过程中资源消耗、污染排放和空间占地等,解析页岩气开发的生态环境系统要素作用方式,识别了页岩气开发过程中的关键生态环境风险,构建其概念模型、过程模型,揭示风险源-风险受体的暴露响应机理;基于风险概率模型,建立了页岩气开发生态环境风险定量表征技术方法,并以重庆市页岩气开发为研究对象,以2010年、2015年、2020年为时间节点,实现流域单元的生态环境风险评价,明确了重庆市页岩气开发生态环境风险的时间演变规律和空间格局,并针对水资源短缺、水环境污染、生态风险等提出对应的风险控制措施。（1）页岩气开发过程中的关键生态环境风险,包括水资源短缺、地表（下）水环境污染及土地（植被）破坏等,基于风险概率模型能够较好的实现页岩气开发潜在的生态环境风险评价定量化。（2）在页岩气开发水资源短缺风险评价中,以干旱指数、降水季节性变差系数表征危险性,工业、农业、生活、页岩气开发用水率表征水资源胁迫即暴露性,水资源空间可达性表征取水条件及未来供水潜力即水资源脆弱性;重庆地区水资源相对丰富,2015-2020年页岩气开发水资源占用率为0.105-2.258%,水资源短缺风险总体不大,仅少数流域页岩气开发水资源短缺风险较大,如渝西资源型缺水地区及渝东南、渝东北季节性、工程性缺水等局部地区。（3）在页岩气开发地表水环境污染风险评价中,以本底污染及页岩气开发污染负荷共同表征危险性,污染物水体可达性表征暴露性,水环境功能、水源地、河流等级表征脆弱性;重庆市内近60%的子流域页岩气开发水环境污染风险小,水污染中等及高风险子流域占10%以下。2010-2020年,重庆市地表水环境污染风险总体变化不大,仅局部污染负荷有所增加。2015年,页岩气开发废水占工业废水总量的3.18%,污染负荷贡献率1.01%,流域页岩气开发污染贡献率0.19²2.1%;预计,2020年页岩气开发废水占工业废水总量的5.82%,污染负荷贡献率2.93%,流域页岩气开发污染贡献率1.67³1.5%。（4）通过覆岩层、岩性、降水、岩溶发育度等影响因子分析,将岩溶地下水欧洲模型具体化,并将其应用于大尺度岩溶地区地下水风险评价。重庆市页岩气开发地下水风险总体较低,高风险区面积低于全域面积的20%;地下水高风险区主要分布于中部涪陵及渝东南彭水局部、黔江局部及秀山等地,该地区属纯碳酸盐分布区,且地表、地下岩溶发育度高。2010-2020年,地下水风险总体变化不大,仅渝东南重点页岩气开发局部,地下水风险有所增加,如涪陵地区。（5）页岩气开发的生态风险因果链模型的建立,明晰了页岩气开发工程占地的生态环境扰动方式和生态风险发生过程。重庆市页岩气开发中、高生态风险区占市域面积的40%以上。2010-2020年,随着城镇化发展、建设用地扩张及页岩气开发,生态风险有所增加,其中渝东北、渝东南生态风险增加明显;重庆页岩气规划区范围内,渝东北城口、宜汉-巫溪页岩气区块生态风险最高,其次渝东南彭水、南川等区块,而渝西璧山-合江、忠县-丰都、安岳-潼南等区块的页岩气开发生态风险相对较低。（6）从页岩气开发全过程环境污染防治和生态风险控制的理念,结合我国现行环境、资源管理政策和制度的具体实施,提出了页岩气开发的生态环境风险控制对策。论文在理论上,基于页岩气赋存及开发技术特征、页岩气开发过程的生态环境影响环节,建立了页岩气开发生态环境风险评价的概念模型、过程模型;在方法上,改进了传统水资源短缺风险模型,提出了基于“污染源-路径-目标”的地表水污染风险评价方法,实现了岩溶地下水模型-欧洲模型的具体化,构建了基于页岩气开发全过程的生态风险因果链模型;在工程实践上,基于流域单元对重庆市页岩气开发生态环境进行了全面评价,为区域风险规避、空间防范提供科学依据和技术支持。