采礦應(yīng)力作用下承壓含水層斷層誘發(fā)底板突水：

機(jī)理與防治技術(shù)——最新研究綜述

隨著淺部礦產(chǎn)資源日益枯竭，礦山開(kāi)采不斷向深部化、規(guī)模化發(fā)展，突水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隨之加劇，尤其是存在承壓含水層的斷層區(qū)域。文章綜述了采掘工作面斷層突水的研究現(xiàn)狀，分析了底板破裂巖體的損傷特征與滲透性、采礦應(yīng)力作用下斷層的力學(xué)行為以及突水驅(qū)動(dòng)機(jī)制，并總結(jié)了防治技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)測(cè)方法的研究進(jìn)展。

研究表明，底板巖體的損傷演化與流–固耦合作用是形成突水通道的主要原因；多孔介質(zhì)中的應(yīng)力–滲流耦合對(duì)突水危險(xiǎn)性起決定性作用。采礦引起的應(yīng)力重新分布可導(dǎo)致斷層活化，斷層傾角、內(nèi)摩擦角等參數(shù)控制著應(yīng)力演化與滑移過(guò)程。斷層、含水層與采動(dòng)裂隙網(wǎng)絡(luò)之間形成水力連通，隨后發(fā)生水力侵蝕，是突水的關(guān)鍵觸發(fā)條件。目前已形成集斷層精準(zhǔn)探測(cè)、靶向注漿堵水、疏水降壓、優(yōu)化防水煤柱設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)測(cè)于一體的綜合防治體系。但在深部開(kāi)采條件下的多物理場(chǎng)耦合機(jī)理、斷層活化突水定量判據(jù)以及防控技術(shù)精細(xì)化等方面仍存在不足。未來(lái)應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)展多尺度數(shù)值模擬、先進(jìn)主動(dòng)防控措施以及智能化綜合防治系統(tǒng)研究，以闡明斷層突水機(jī)理，為礦山安全提供更堅(jiān)實(shí)的理論與技術(shù)支撐。

聚多巴胺基材料在水與污水處理先進(jìn)技術(shù)中的應(yīng)用

聚多巴胺（PDA）是一種源于海洋貽貝黏附特性的生物材料，目前已成為水處理與污水處理領(lǐng)域的多功能材料。文章系統(tǒng)綜述了聚多巴胺基材料在去除工業(yè)廢水中重金屬、有機(jī)染料、藥物等污染物方面的最新研究進(jìn)展，重點(diǎn)闡述了PDA在吸附、高級(jí)氧化工藝、膜分離技術(shù)三大主流技術(shù)中的應(yīng)用。

研究結(jié)果表明，聚多巴胺改性吸附劑具有較高的去除效率，如生物二氧化硅?聚多巴胺?三乙烯四胺（TEPA）體系在重復(fù)使用10次后，染料去除率仍可達(dá)88%。同時(shí)，聚多巴胺包覆膜可顯著提升污染物去除效果。以聚偏氟乙烯/氧化鋅（PVDF/ZnO）膜為例，經(jīng)聚多巴胺改性后其污染物的去除率從63.5%提升至88.5%。

此外，聚多巴胺可通過(guò)鄰苯二酚與胺基官能團(tuán)引入大量活性位點(diǎn)以強(qiáng)化氫鍵、π?π堆積等關(guān)鍵作用機(jī)制，進(jìn)而提升整體污染物吸附性能。文章認(rèn)為，聚多巴胺基材料具有穩(wěn)定性高、可重復(fù)使用、可顯著降低環(huán)境污染等優(yōu)勢(shì)，是推動(dòng)水處理技術(shù)進(jìn)步的一種極具前景、環(huán)境友好且可持續(xù)的解決方案。

黃海和渤海表面沉積物中磁球形的分布特征及環(huán)境效應(yīng)

海洋環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻。磁性微球粒在遷移過(guò)程中不僅會(huì)影響人體健康，還因其攜帶的重金屬及強(qiáng)磁性特征，會(huì)對(duì)海洋沉積環(huán)境造成污染。本研究采用磁學(xué)測(cè)量、掃描電鏡-能譜分析（SEM-EDS）及后向軌跡模型，對(duì)黃渤海陸架46個(gè)表層沉積物中的磁性微球粒形態(tài)與分布特征進(jìn)行了研究。

結(jié)果顯示，磁性微球粒濃度為37–197粒/0.5g，平均88粒/0.5g；粒徑為1.0–37.6μm，平均4.2μm。共識(shí)別出8種表面結(jié)構(gòu)與4種形態(tài)，其中以光滑表面（28%–86%）和球形磁性微球粒（93%–100%）為主；元素組成以鐵（Fe）、氧（O）為主，其次為鋁（Al）、硅（Si）、碳（C）、鈷（Co）。

南黃海磁性微球粒濃度變化范圍更大、粒徑更小，表面結(jié)構(gòu)與化學(xué)元素也更豐富；而北黃海與渤海則濃度變化范圍較小、粒徑更大，表面結(jié)構(gòu)與化學(xué)元素相對(duì)簡(jiǎn)單。這主要是因?yàn)楸秉S海與渤海的物質(zhì)來(lái)源主要受河流輸入影響，而南黃海主要受風(fēng)塵物質(zhì)控制。水體中大量磁性微球粒可能提升沉積環(huán)境的磁性，并與重金屬含量升高密切相關(guān)；其粒徑與濃度變化也可對(duì)沉積環(huán)境產(chǎn)生一定影響。

冰消期海平面上升導(dǎo)致的東亞邊緣海環(huán)流閾值

末次冰消期的海平面上升，對(duì)東亞邊緣海（EAMS）的環(huán)流格局產(chǎn)生了較深影響。研究基于當(dāng)前海平面以下90米至0米的海平面變化數(shù)據(jù)，在現(xiàn)代固定表面與側(cè)邊界條件下，利用高分辨率區(qū)域海洋環(huán)流模式開(kāi)展數(shù)值模擬，對(duì)不同海平面階段的東亞邊緣海環(huán)流演化過(guò)程進(jìn)行了重建。

模擬結(jié)果表明，東亞邊緣海環(huán)流曾發(fā)生兩次突變：當(dāng)海平面上升至當(dāng)前以下40米以淺時(shí)，其現(xiàn)代環(huán)流結(jié)構(gòu)快速形成；而當(dāng)海平面上升至當(dāng)前以下5米時(shí)，日本海貫穿流出現(xiàn)短暫的超量輸送現(xiàn)象。上述非線(xiàn)性過(guò)程的成因各不相同：前者源于宗谷海峽的貫通，進(jìn)而促成了東亞邊緣海現(xiàn)代環(huán)流結(jié)構(gòu)的形成；后者則是受環(huán)島積分約束影響，類(lèi)黑潮大彎曲的環(huán)流形態(tài)短暫消失所致。從理論層面而言，本研究提出的環(huán)島積分約束，為闡釋末次冰消期全球邊緣海環(huán)流的突變過(guò)程提供了全新的理論視角。全球邊緣海環(huán)流的突變過(guò)程提供了新的理論視角。