磷氯铅矿溶解度机制研究：实验与模型整合揭示环境修复关键因素

本文通过实验与PHREEQC模型整合，揭示磷氯铅矿(Pyromorphite)溶解度受结晶度与微量可溶相（如PbCl2）影响的关键机制，为铅污染磷酸盐修复策略的pH调控与矿物稳定性评估提供理论依据。

　　

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Pyromorphite synthesis（磷氯铅矿合成）

本研究采用既往文献中使用的pH动态法合成磷氯铅矿（Zhang and Ryan, 1998; Scheckel and Ryan, 2002）。合成溶液中磷/铅摩尔比设定为0.6，与磷氯铅矿的化学计量比一致。Zhang和Ryan（1998）指出，当磷/铅摩尔比达到磷氯铅矿的2-3倍时，矿物产率并未显著增加，因此本研究选择此比例以优化合成效率。

XRD analysis（X射线衍射分析）

合成磷氯铅矿的XRD衍射图谱（图1）显示三个最强峰位于2θ值为29.87°、30.17°和30.96°，分别对应晶面211、112和300。XRD谱图及软件计算的晶格参数（a=9.99810，c=7.34400）与既往发表数据高度吻合（Baker, 1966; Dai and Hughes, 1989）。

Pyromorphite solubility constant（磷氯铅矿溶解度常数）

本研究为解释文献中磷氯铅矿溶解度常数（K_sp）的巨大差异提供了新视角。例如，Lindsay（1979）报告的K_sp为10^?25.05，而其他研究（Xie and Giammar, 2007; Manecki and Maurice, 2008）的结果则低数个数量级。深入分析表明，这种差异源于Pb²⁺、PO₄^3?和Cl^?浓度计算方法的差异以及矿物结晶度的影响。

Conclusions（结论）

本研究的实验与建模数据共同表明，pH 2–10范围内溶液中铅释放量的变化及pH 2条件下计算的K_sp差异，主要归因于合成磷氯铅矿的结晶度较低以及微量可溶铅相（如PbCl₂）的存在。此项工作进一步强调，在实验室研究中需考虑潜在干扰因素（例如合成残留的铅前驱体相），以准确评估磷氯铅矿在环境修复中的实际溶解行为。