Description du prompt

La figure est divisée en trois parties principales : (A) Amendement du sol et mécanismes de passivation des métaux lourds Composition des amendements composites : Boues (fournissent de la matière organique, de l'acide humique et des sources de nutriments) Argile attapulgite (possède de nombreuses structures en couches et des groupes hydroxyle de surface, fournissant des sites d'adsorption et d'échange d'ions) Biochar (source de carbone, groupes fonctionnels de surface –COOH, –OH, –C=O, la structure poreuse peut adsorber les ions métalliques) Principales voies d'action : Adsorption physique et fixation : Les pores du biochar et les pores intercouches de l'attapulgite adsorbent les ions de métaux lourds tels que Cu²⁺, Pb²⁺ et Cd²⁺. Échange d'ions et complexation de surface : Si–OH et Mg–OH à la surface de l'attapulgite forment des liaisons de coordination avec les ions métalliques ; les groupes fonctionnels contenant de l'oxygène à la surface du biochar forment des complexes stables avec les métaux lourds. Précipitation et minéralisation : Le phosphate et le carbonate libérés par les boues forment des sels insolubles avec les métaux lourds (par exemple, Cu₃(PO₄)₂, PbCO₃, CdS, etc.). Changements de pH et de CEC : Les amendements augmentent le pH du sol et la capacité d'échange cationique, réduisant la proportion de formes solubles de métaux lourds. Activité microbienne accrue : Les boues et le biochar favorisent la croissance de micro-organismes bénéfiques, qui peuvent encore passiver les métaux lourds par biosorption ou biotransformation. Résultats (indiqués par des flèches dans la figure) : Diminution des concentrations de métaux lourds solubles dans l'eau et échangeables Augmentation de la proportion de métaux lourds résiduels et liés aux carbonates La performance globale montre une biodisponibilité réduite (B) Mécanismes d'absorption et de barrière dans la rhizosphère du maïs Les couches de surface des racines présentent : La zone des poils absorbants peut adsorber une petite quantité de métaux lourds, mais ils sont liés et passivés par des groupes carboxyle et hydroxyle. Les sécrétions de la rhizosphère (acides organiques, mucilage, GRP) agissent en synergie avec les amendements pour former des complexes métal-organique, réduisant la concentration d'ions actifs entrant dans les cellules. Parois cellulaires et barrières membranaires : Les ions métalliques sont principalement liés par les groupes –COOH et –OH sur la paroi cellulaire. L'expression des transporteurs d'ions métalliques (tels que les familles ZIP, HMA) sur la membrane plasmique est régulée à la baisse en cas de faible disponibilité des métaux. Les acides organiques libérés intracellulairement (tels que l'acide citrique, l'acide malique) forment des chélates avec les métaux ou pénètrent dans les vacuoles pour la séquestration. Voies de transport in vivo : Diminution du coefficient de transfert de la racine → tige → feuille. Les cellules racinaires séquestrent les métaux lourds dans les vacuoles. Les parties aériennes sont principalement transportées par les voies symplastiques, avec une proportion significativement réduite. (C) Flèches et effets quantitatifs Après l'amendement, la flèche pointe de la direction « métaux lourds actifs → complexes insolubles/formes minéralisées ». Métal efficace du sol ↓ (Cu, Cr, Cd, Pb, Zn, Ni) Absorption racinaire ↓ Translocation pousse/grain ↓ Affichage final : Mobilité et biodisponibilité réduites des métaux lourds → Croissance accrue du maïs et risque réduit pour la chaîne alimentaire III. Suggestions de dessin Superposition d'arrière-plan : Plantes de maïs au-dessus, système racinaire en dessous, zone de la rhizosphère au milieu, amendements composites et couche de sol en dessous. Différentes couleurs peuvent être utilisées