随着环境友好型道路建设理念的深入发展,胎路磨耗产物作为路域环境污染的重要来源,引起了各界广泛的关注。然而当前关于路域环境污染物的研究多采取地表灰尘或地表径流的采样分析手段,其污染物成分包含大气降尘、胎路磨耗产物、尾气沉积物、机械磨损产物以及砂石等,各组分分布受自然特征、人为因素的影响显著,实际轮胎-路面磨耗作用产生物质在其中的作用和贡献难以确定。针对以上问题,本研究以设备研发为基础、磨耗产物评价为核心,拟建立一套试验室内变量可控的胎-路-水三相磨耗机理研究、产物产生规律及环境风险的评价体系。并利用计算机仿真模拟手段分别对降水条件下以AC、OGFC为代表的不透水道路、透水性道路的路域空间中污染物迁移规律进行探究。首先,基于胎路磨耗行为特征及作用机理,结合本研究团队内对各类胎路磨耗设备的研究经验,借鉴国内外相关研究经验及成果,自主开展模拟复杂道路服役工况、采集磨耗产物的多物理场可控的新型胎路磨耗加速加载设备研制。其次,借助研发的设备,探究不同路面类型下胎路磨耗产物产生规律,本研究中选用AC-13、OGFC-13两种级配类型,制作四组车辙板试件。分别探究其路面材料抗滑性能衰变规律、形貌特征变化规律;并分析磨耗产物产生规律、粒径分布、形貌特征,以及各磨耗材料对磨耗产物的贡献度。结果表明,轮胎材料对磨耗产物颗粒的贡献度显著高于路面材料,且其比表面积较大,对污染物的吸附能力较强。再次,采用仪器分析的手段,对磨耗产物中的重金属元素、挥发性有机物等污染物进行检测,对其进行溯源分析,并利用综合污染指数法、潜在生态风险指数法等对其进行环境风险评价。结果表明,磨耗产物存在较高的污染性及生态风险,其中轮胎成分对Zn元素;路面沥青胶结料对Cd、有机污染物;标线成分对Pb、Cr、有机污染物等贡献度较高。最后,基于不饱和渗流的理查兹方程、多孔介质体系污染物迁移方程,结合试验得到的磨耗产物特征,利用COMSOL仿真软件,建立典型的密级配不透水道路、开级配透水性道路路域空间胎路磨耗产物在降水条件下的迁移模型,污染物随时间的迁移规律,以及不同路面结构污染羽范围。结果表明,污染物的空间分散主要受表层渗透性影响,全透水路面层对污染物有较好的蓄积效果,可有效降低污染物在路边土壤层的蓄积形成污染带的风险。综合以上研究,以期为环境友好型路面设计、施工,路源环境污染修复提供指导。