空隙特征对透水沥青面层去除径流中铅离子的影响机制研究

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1、分类号U416学位代码308学校代码10298密级GK学号3140279硕士学位论文论文题目：空隙特征对透水沥青面层去除径流中铅离子的影响机制研究作者：佟蕾专业：森林工程研究方向：工程环境指导教师：林涛教授二〇一七年六月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成，果８尽我所知，除文中已经特别注明弓丨用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。。本人完

2、全意识到本声明的法律结果由本人承担（１０￣￡＆日学位论文作者本人签名）：；｜年月）７学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文“”“全文数据库出版章程》下简称胃．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ），愿中（以章程，见意将本人的学位论文提交”国学术期刊在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位（光盘版）电子杂志社论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入ＣＮＫＩ《中国知识资源“”总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上

3、传播，同意按章程规定享受相关权益。论文密级：＃公开□保密（）（保密的營佐讼式在斛密后裘違守此访初＿年＿＿月至＿年＿月作者签名：导师签名：叫年Ｓ月２６日２年“Ｈ日叫致谢时间如白驹过隙，转眼间又到毕业季，在南林的七年学习和生活，我收获很多，成长很多。在论文完成之际，特此向所有给予我支持、鼓励和帮助的人表示衷心的感谢。首先要感谢我的导师林涛教授，在生活和学习上给予我充分的关心和支持。三年的研究生生活，导师不仅在专业领域为我答疑解惑，在生活上更是关怀备至，每当我充满困惑和不解时，是林涛老师耐心的开导和劝慰，

4、为我指明前行方向。导师对社会发展敏锐的洞察能力、乐观的生活态度、渊博的学识是我学习的榜样。在此，对导师三年来的支持和指导表示崇高的敬意和衷心的感谢。其次，感谢赵曜老师对我论文的悉心指导和建议，我能顺利毕业离不开你的付出。感谢森工全体老师对我论文写作的帮助和支持。感谢师弟师妹在论文试验过程中不辞辛苦的付出。感谢我的家人和朋友对我的包容和鼓励，你们是我永远的靠山和温暖的港湾，是我在人生道路上勇敢前行的源动力。最后衷心感谢在我成长路上所有关心和帮助我的家人、老师、朋友。带着感恩的心继续前行！作者：佟蕾二○一七年六月摘要公路沿线受纳水体

5、中约有50%的重金属（Pb）来源于路面径流。据相关研究，径流中的Pb主要以颗粒吸附态和溶解态（Pb2+）的形式存在，其中溶解态的铅含量虽然少，但生物可给性很强，且颗粒吸附态的铅在一定条件下可转变为溶解态铅，污染性强。路面径流中的Pb与机动车尾气排放、轮胎磨耗、燃料和润滑油滴漏以及制动器磨耗等密切相关。由于Pb在自然界中不能被降解且能通过食物链的层层传递，最终毒害人体。因此，采用就地处治技术有效降低路面径流中Pb浓度就显得非常必要。透水沥青路面是一种生态环保型铺装结构，具有多孔构造特征，既满足路用要求，又可使雨水下渗至土基补充地下

6、水，不至于造成强降雨期间路面积水；而且还能有效降低路面径流中多种重金属的浓度。本文以溶解态重金属Pb为代表性污染物。首先，研究基于有效去除路面径流污染物的透水沥青混合料，结合室内路用性能试验和透水性能试验确定其目标空隙率；其次，采用CT技术、VGStudioMAX和Matlab相结合的方式研究透水沥青混合料空隙分布特征；然后，通过室内人工模拟降雨试验获得数据，建立空隙的各特征参数与Pb2+去除率之间的数学模型，从而确定细观空隙特征对透水沥青面层去除Pb2+的影响机制。主要得到以下结论：（1）面空隙率、空隙体积和等效直径沿透水沥青

7、混合料试件高度方向呈“两端大、中间小”的分布；空隙数量的分布特征恰好相反；单位比表面积和分形维数沿试件高度方向无明显变化；（2）目标空隙率对透水沥青混合料的空隙体积、空隙数量、比表面积和分形维数等参数的影响基本一致，即目标空隙率愈大、参数值愈大；对等效直径的影响则相反；（3）同一截面上，透水沥青混合料的等效直径与面空隙率呈很好的线性正相关性，与空隙数量呈较好的线性反相关性；空隙比表面积和分形维数具有很好的线性正相关关系；（4）描述空隙总体积沿试件高度的变化特征时，面空隙率可单独使用，但描述空隙沿试件高度的细观分布特征时需与等效直

8、径、空隙数量等参数一起使用；描述空隙沿高度的细观分布特征时，分形维数和比表面积可单独使用；（5）面空隙率、比表面积、空隙体积、分形维数与透水沥青面层去除Pb2+的能力呈正相关关系，即参数值愈大、透水沥青面层对Pb2+的去除效果愈好；等效直径参数与透水沥青面层结构