科研速览│我们赵曜副教授与加拿大维多利亚教授Caterina Valeo团队在《Construction and Building Materials》发表研究成果

发布时间:2025-05-14访问次数:10

近日,我们赵曜副教授与加拿大维多利亚大学Caterina Valeo教授团队合作,在极端气候条件下透水路面铺装技术研究中取得进展。研究成果发表于国际权威期刊Construction and Building Materials揭示了多孔沥青路面(PAP)在动态气候条件下对雨水中溶解态重金属的高校净化潜力,为城市雨水管理提供了可行解决方案。

研究背景:雨水径流污染成城市环境管理难题

城市不透水路面导致雨水径流携带大量重金属(如锌、铜、锰、铬)污染水体。传统处理设施成本高昂,而多孔沥青路面(PAP)作为低影响开发(LID)技术,兼具渗透、储水和净化功能,但其在动态气候条件下的长期性能亟待验证

关键发现:PAP系统高效净化雨水径流,但需警惕材料浸出风险

研究通过实验室模拟极端气候事件,测试了PAP系统及其各层材料对雨水径流中四种重金属的去除效果


主要发现如下:

1)高效持续性净化能力:通过功能化设计的PAP系统对Cu(II)去除率可达77-78%。

2)经济优势显著:生命周期成本分析表明,PAP系统虽初期成本较高,但可显著降低对传统排水设施需求及长期维护费用,尤其在洪涝频发地区。

3)材料浸出风险:蓄水层碎石集料长期与雨水径流接触过程中可能释放Mn(II),PAP系统设计时需优化材料组合设计及加强原材料管理。

未来展望:从实验室走向工程应用

PAP系统的性能高度依赖材料特性与气候条件。例如,蓄水层混合使用石灰岩集料与玄武岩集料,可提升重金属吸附效能,而酸雨地区需优先考虑抗浸出材料。因此建议结合本地气候特点工程实际需求个性化设计材料组合方案。

下一步团队将开展与工程实践的对比研究,探索进一步提升PAP路面的环境适应性和对雨水径流的长期净化效能,推动以PAP为典型代表的绿色基础设施设计与使用,为气候变化下的城市污染治理提供新思路。

供稿:赵曜、刘陈亦;供图:刘陈亦;初审:李强;终审:柳任飞;编辑:许历隆