BlueLay作为可持续排水材料的污染物去除性能研究：缓解城市道路径流污染的新策略

为解决城市道路径流中TSS（总悬浮固体）、重金属（Cd、Cu、Zn、Pb）和PAHs（多环芳烃）等污染物对水体的威胁，都柏林大学学院（University College Dublin）的研究团队评估了多孔介质BlueLay的污染物去除效能。实验室模拟表明，BlueLay在干态和水饱和状态下对TSS的去除率分别达94%和97%，对重金属和PAHs的削减效果显著，部分满足欧盟水框架指令（WFD）限值。该研究为城市可持续排水系统（SuDS）提供了新型材料选择，对缓解气候变化下的径流污染具有重要意义。

　　

随着城市化进程加速，道路径流携带的污染物已成为水体污染的重要来源。燃油燃烧、车辆磨损和道路建材释放的有毒物质（如重金属、多环芳烃和机油）在降雨冲刷下进入水体，威胁生态系统健康。传统排水系统仅关注泄洪，而可持续排水系统（SuDS）虽能兼顾水质净化，但存在土地占用大、易堵塞等缺陷。如何开发高效、易维护的径流处理材料，成为环境工程领域的迫切需求。

都柏林大学学院（University College Dublin）的Puneeta Sreenivas和Sarah Cotterill团队在《Journal of Environmental Chemical Engineering》发表研究，评估了矿物棉基多孔材料BlueLay的污染物去除性能。研究人员通过模拟三种场景（干态初雨冲刷、水饱和状态持续污染、污染后暴雨冲刷），测试了BlueLay对TSS、重金属（Cd、Cu、Zn、Pb）、1-甲基萘（PAHs替代物）和机油的截留能力，并结合欧盟水框架指令（WFD）限值分析其适用性。

关键技术包括：1）构建恒定水头降雨模拟器（强度172 mm/hr）模拟极端降雨；2）采用紫外分光光度计（Hach DR 2800）和荧光计（EnviroFlu-HC 500）定量污染物；3）设计三种测试场景（干态初雨、水饱和持续污染、污染后暴雨）模拟实际水文条件；4）以石胶沥青（SMA 10）为对照评估性能优势。

污染物去除效率
TSS去除：干态BlueLay对800 mg/L TSS的初雨去除率达89%，五次降雨后提升至99%；水饱和状态下去除率始终>97%。相较沥青路面，BlueLay使TSS浓度降低6-8倍。
重金属截留：干态BlueLay对中低浓度重金属（如110 μg/L Cu、315 μg/L Zn）的削减满足WFD限值，但高浓度（170 μg/L Cu）初雨冲刷时超标1.4 μg/L。水饱和状态下所有测试浓度均达标，其中600 μg/L Zn的去除率>96%。
PAHs与机油处理：水饱和BlueLay对50 μg/L 1-甲基萘的去除率>98%，但高粘度机油因渗透慢需结合其他吸附材料优化。

污染负荷下的稳定性
在十次污染负荷叠加后，BlueLay仍能保留>91%的重金属和95.7%的TSS。尽管暴雨冲刷会引发微量渗出（如Cu 26 μg/L），但渗出量仅为初始浓度的1/64，表明其缓冲能力显著。

该研究证实BlueLay通过物理截留（可能含吸附和过滤）实现高效污染物去除，其性能随材料饱和程度提升而增强。作为SuDS的潜在 retrofit（改造）材料，BlueLay尤其适用于停车场、街道等交通污染热点区域。未来需进一步探究其与土壤、砾石的协同作用机制，并开展长期野外观测以评估实际工程寿命。这一成果为城市雨水管理提供了兼具性能与可行性的新材料解决方案。