重金属铅（Pb）在土壤、地下水和地表水体中的检出浓度较高，具有生物富集性、持久性和高毒性等特征，是优先操控的重金属之一。了解Pb在地表环境的搬迁行为和终究归宿，开发高效的铅钝化固定技能，对处理铅污染问题特别的重要。矿藏与Pb的固-液界面效果能有用操控Pb在水体中的浓度和形状，影响其搬迁性。铁（氢）氧化物常以颗粒物、胶体等方式，广泛散布在土壤和沉积物中，能经过吸附效果固定Pb。在地表环境中，赤铁矿和针铁矿等次生铁（氢）氧化物矿藏是吸附铅的首要矿藏。磁铁矿是原生矿藏，现在对磁铁矿吸附铅功能的研讨报导并不多见。但是，磁铁矿作为土壤和沉积物中常见的矿藏，可经过Fe化学/生物复原等地球化学进程发生。国内外研讨者也相继发现磁铁矿能有用去除Cr(VI)，Hg(II)和As(V)等重金属，故不行忽视磁铁矿对Pb的吸附功能及其效果机制。在自然界中，磁铁矿结构中的Fe可被多种过渡金属离子类质同像置换，如Ti等。这些离子不同程度地改动磁铁矿外表物理化学性质（如比外表积、外表位密度等），或许限制着磁铁矿对Pb的吸附功能。

  据此，中国科学院大学博士生导师、中科院广州地球化学研讨所矿藏学与成矿学院要点试验室何宏平研讨员的课题组，凭借吸附试验、光谱表征技能和外表络合模型等手法研讨多种过渡金属（Cr、Mn、Co、Ni）类质同像置换对磁铁矿的外表性质以及对Pb(II)吸附容量的影响，查明Pb(II)在磁铁矿外表的微观局域环境以及吸附机制。研讨取得以下新知道：（1）Pb(II)经过形成双核三齿内圈络合物吸附在磁铁矿外表，该吸附构型不受吸附容量影响（图1）；（2）经过一系列剖析吸附容量和吸附构型，核算得到参与吸附反响的外表位密度，与由酸碱滴定得出的外表位密度非常挨近，标明外表羟基是首要的吸附位点（图2）；（3）类质同像置换首要是经过改动磁铁矿的外表位密度，限制磁铁矿对Pb(II)的吸附功能。

  图2. 由吸附试验效果核算得到外表位密度（Dcal）与由酸碱滴定效果测定外表位密度（Ds）的相关性

  该效果发表于Chemical Geology上，有助于深刻了解磁铁矿族矿藏对Pb的固定机制以及Pb(II)在土壤和水生环境中的搬迁行为和终究归宿。该研讨得到国家要点研制方案、国家自然科学基金和国家外专局/中国科学院“矿藏结构域标明物理化学”立异世界团队项目等赞助。