基于路面径流重金属污染控制的透水性沥青路面结构设计研究

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1、分类号U416学位代码308密级学校代码10298学号3120284南京林业大学硕士研究生学位论文论文题目：基于路面径流重金属污染控制的透水性沥青路面结构设计研究作者：孙红亮专业：森林工程研究方向：工程环境指导老师：赵尘教授二○一五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。尽我所知，除文中已经特别注明引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。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（本人签名）：>丨3~

2、年<月〇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》（以下简称“章程”，见WWW.cnki.net)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》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传播，同意按“章程”规定享受相关权益。论文密级：A开□保密（_年_月至.年_月）（係密的嗲值备*"&道守此你如作者签名：导师签名：又年<月i°i円別t年6月I?H致

3、谢时光如梭，转眼间研究生阶段的学习已经接近尾声，三年的学习生活给我留下了无数难忘的回忆。借此机会向所有指导、关怀和帮助我的人表示感谢。首先要我要感谢我的导师赵尘教授，本论文是在赵老师悉心指导下完成的，论文的选题、开题、写作、修改和完成都凝聚了赵老师大量心血。在这三年学习生活中导师对我的关怀备至，使我的知识水平、工作能力等得到很大的提高。导师严谨的科研思路、实事求是的治学态度、渊博的学识、敬业的精神、对科研工作敏锐的洞察能力是我毕生学习的楷模。在此，对导师三年来对我学术上的精心指导与生活上的关怀表示最崇高的敬意和最衷心的感谢。在论文研究期间，本人得到了王大明副教授，胡亚峰老师、王伟杰老师、林子

4、增老师以及江苏东南交通试验检测有限公司的很多同事的关心与指导，同时也感谢森林工程的所有老师在学习、生活以及论文写作上均给了我大量的帮助。感谢师姐赵曜、谢昧思，同学宋小峰以及师妹李超男、周婷婷、潘婉贞在论文的试验过程中及论文的撰写过程中提出的宝贵意见。感谢我的家人对我学习和生活上的全力支持和关怀。最后感谢在我学习、生活及论文完成过程中给予过我关心和帮助的所有老师和同学。作者：孙红亮二○一五年六月摘要公路路面径流中重金属浓度高，对沿线地表水体、土壤环境及动物和人体健康影响严重且难以控制，已成为当今环境污染防治面临的重点问题。透水性沥青路面能够有效缓解路面径流重金属污染问题，同时抑制路面地表径流的

5、产生，补充地下水，改善路体下部土壤环境。将透水性沥青路面作为有效控制路面径流重金属污染的工程性措施还可以节约土地资源和建设成本，是透水性沥青路面技术的重要发展方向之一。本文首先基于控制去除路面径流中重金属的透水性沥青路面结构设计方法，设计出符合给定要求的透水性沥青路面结构，包括面层、基层、蓄水层和反滤隔离层；其次，通过自行研制的透水性能试验系统和试验方法，对满足路用性能的透水性沥青混合料进行透水性能进行验证；最后，研发了室内人工模拟降雨试验系统，对此设计的透水性沥青路面结构对路面径流中重金属的控制效果进行验证和评价。本文主要得到以下研究结论：（1）针对江苏省南京市降雨特点，基于有效控制路面径

6、流的透水性沥青混合料的目标空隙率范围为20.86%~25.00%，最佳沥青用量范围为5.6%~6.2%。（2）针对江苏省南京市降雨特点，提出基于有效控制路面地表路面径流的透水性沥青路面结构断面型式为“透水性沥青混合料面层+透水性沥青沥青路面基层+单一粒径玄武岩碎石蓄水层+土工织物反滤隔离层”及相应的排水设施布置型式。（3）本文设计的透水性沥青路面典型结构型式，对初期路面径流中Pb、Zn去除率约为40.00%，而对蓄存径流中Pb、Zn的控制作用具有差异性。随着蓄水时间的延长，透水性沥青路面对路面径流中Pb的去除率在短时间内达到81.00%左右，而对Zn的去除率表现为平稳上升趋势；24h蓄水期结

7、束后，对Pb、Zn的去除率分别为97.00%和98.03%。关键词：透水性沥青路面；路面径流；重金属污染；结构设计AbstractWithhighconcentrationsofheavymetals,theroadrunoffaffectsthesurfacewaterandsoilalongroadsides,andhasapparentinfluenceonthehealthofanimalsandhu