美國很早就將大數(shù)據(jù)的理念融入環(huán)境保護工作中。在2012年奧巴馬政府頒布的《大數(shù)據(jù)的研究和發(fā)展計劃》推動下，美國環(huán)保局加快了環(huán)境大數(shù)據(jù)的發(fā)展步伐。美國經(jīng)驗表明，環(huán)境大數(shù)據(jù)會成為推動環(huán)保工作的“推進劑”，以及緩和政府和公眾由于環(huán)境事件所引發(fā)社會矛盾的“潤滑劑”。

首先，完善的機構(gòu)設置為環(huán)境數(shù)據(jù)“搜集—處理—公開—技術支持”一體化全過程管理提供支持和保障。美國環(huán)保局是美國環(huán)境信息的主管部門，將數(shù)據(jù)和信息的收集、使用和傳播作為自身任務之一。美國環(huán)保局設環(huán)境信息辦公室（司局級），由首席信息官領導。環(huán)境信息辦公室負責信息的全過程管理，下設4個處級辦公室，分別是信息收集辦公室、技術運行與規(guī)劃辦公室、信息分析與獲取辦公室及項目管理辦公室。另外，除聯(lián)邦環(huán)保局，區(qū)域辦公室及各州環(huán)保部門中均設有環(huán)境信息辦公室或信息專人，負責各部門的有關環(huán)境信息工作，包括信息收集、上傳、維護、發(fā)布等。環(huán)境信息辦公室在執(zhí)行其職責的全過程中，各司其職，密切配合，形成了大數(shù)據(jù)收集、分析、技術處理和發(fā)布的一體化工作流程。這一機制，確保了環(huán)境信息從信息源（企事業(yè)單位）到信息受體（公眾）形成暢通的信息傳遞渠道。

其次，政府推動建立數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡，整合并共享數(shù)據(jù)。設施登記系統(tǒng)（FRS）是美國環(huán)保局數(shù)據(jù)整合的工具。美國環(huán)保局對包括企業(yè)、污水處理廠、民用設施，甚至采礦作業(yè)等享有排污權的設施進行登記，通過賦予唯一“設施標識碼”形成排污設施登記數(shù)據(jù)庫，使得不同業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)之間關系得以明確，并能夠?qū)崿F(xiàn)跨業(yè)務系統(tǒng)和跨庫檢索。排污設施登記系統(tǒng)由美國環(huán)保局環(huán)境信息化辦公室進行集中管理和維護。環(huán)保事實數(shù)據(jù)庫（Envirofacts）是美國環(huán)保局的環(huán)保數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)，開放給社會大眾查詢包括空氣、水、廢、毒、輻射、土壤、地圖等相關信息。美國環(huán)保局對于環(huán)境數(shù)據(jù)的傳輸與分享是靠環(huán)境信息交換中心（即Central Data Exchange，簡稱CDX）實現(xiàn)的。環(huán)境信息交換中心的目標是建立快速、有效、安全且精確的實時數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡，以此連接聯(lián)邦政府、地方政府、企業(yè)及美國環(huán)保局的各分支單位。CDX基于互聯(lián)網(wǎng)傳輸，采用最新的信息技術與工具構(gòu)建，以提升電子數(shù)據(jù)交換的安全。

第三，嚴格的制度確保企業(yè)提供準確可用的數(shù)據(jù)。在美國，環(huán)保局對污染物/有害物質(zhì)排放和分布情況的適時掌握是環(huán)境大數(shù)據(jù)應用的基礎。環(huán)保局獲得數(shù)據(jù)和信息主要是靠嚴格的企業(yè)對污染物/有害物質(zhì)的報告制度，而不是靠定期或不定期的污染普查或調(diào)查。因為有嚴格的懲罰制度，所以企業(yè)不誠實報告自己的污染物或有害物質(zhì)，是非常有風險的做法。一旦被環(huán)保部門發(fā)現(xiàn)，或者被公眾發(fā)現(xiàn)，除了支付罰款以外，其商業(yè)信譽也將受到嚴重損害，企業(yè)經(jīng)常需要再額外支付一些環(huán)保經(jīng)費，來修補自己的形象。

第四，為全民參與環(huán)境大數(shù)據(jù)提供平臺。美國環(huán)保局在《緊急規(guī)劃與社區(qū)知情權法》生效后發(fā)布了危險物質(zhì)清單，凡受監(jiān)管的有害物質(zhì)，排放單位都有報告的義務。瞞報、漏報或報告不準確可能面臨嚴重的罰款。清單具有以下特點：環(huán)保局可在任何時間依法增加或減少清單中的有毒化學品；任何人都可以請求管理者增加或減少上述清單中的有毒化學品；州長可以請求管理者增加或減少列表中的有毒化學品。

第五，決策部門全面掌握環(huán)境大數(shù)據(jù)并科學分析。企業(yè)報告準確的污染信息可以確保環(huán)保部門對于全國的污染情況、地方環(huán)保局對于轄區(qū)內(nèi)的污染情況的了解。但數(shù)據(jù)還需要加工和分析，這樣才能得到?jīng)Q策部門和公眾都能理解和讀懂的污染物報告，這是環(huán)保部門制定環(huán)境保護目標、工作重點和信息公開的基礎。各州環(huán)保局的污染物/有害物質(zhì)數(shù)據(jù)庫與聯(lián)邦環(huán)保局之間，以及各州之間的數(shù)據(jù)都是共享的。所以各州也都可以知道其他州的污染物排放或有害物質(zhì)存儲、生產(chǎn)和使用的信息，這些數(shù)據(jù)最后也可以被公眾獲得（免于公開的信息除外）。