公路沿线受纳水体中约有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、VGStudio MAX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去除Pb²⁺的能力呈负相关关系,即参数值愈大、透水沥青面层对Pb²⁺的去除效果愈差;空隙数量对透水沥青混合料去除Pb²⁺的能力无明显影响。