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그림은 세 부분으로 나뉩니다: (A) 토양 개량 및 중금속 안정화 메커니즘 복합 개량제의 구성: 슬러지 (유기물, 부식산, 영양분 공급원 제공) 애터펄자이트 점토 (수많은 층상 구조와 표면 수산기를 보유하여 흡착 및 이온 교환 부위 제공) 바이오차 (탄소 공급원, 표면 작용기 –COOH, –OH, –C=O, 기공 구조는 금속 이온 흡착 가능) 주요 작용 경로: 물리적 흡착 및 고정: 바이오차 기공 및 애터펄자이트 층간 기공은 Cu²⁺, Pb²⁺, Cd²⁺와 같은 중금속 이온을 흡착합니다. 이온 교환 및 표면 착물 형성: 애터펄자이트 표면의 Si–OH 및 Mg–OH는 금속 이온과 배위 결합을 형성하고, 바이오차 표면의 산소 함유 작용기는 중금속과 안정적인 착물을 형성합니다. 침전 및 광물화: 슬러지에서 방출된 인산염 및 탄산염은 중금속과 불용성 염을 형성합니다 (예: Cu₃(PO₄)₂, PbCO₃, CdS 등). pH 및 CEC 변화: 개량제는 토양 pH와 양이온 교환 능력을 증가시켜 용해성 중금속 형태의 비율을 감소시킵니다. 미생물 활성 강화: 슬러지 및 바이오차는 유익한 미생물의 성장을 촉진하여 생물 흡착 또는 생물 전환을 통해 중금속을 더욱 안정화할 수 있습니다. 결과 (그림에서 화살표로 표시): 수용성 및 교환 가능한 중금속 농도 감소 잔류 및 탄산염 결합 중금속 비율 증가 전반적인 성능은 생체 이용률 감소를 보여줍니다. (B) 옥수수 근권에서의 흡수 및 장벽 메커니즘 뿌리 표면층은 다음을 나타냅니다: 뿌리털 영역은 소량의 중금속을 흡착할 수 있지만 카르복실기 및 수산기에 의해 결합 및 안정화됩니다. 근권 분비물 (유기산, 점액, GRP)은 개량제와 시너지 효과를 내어 금속-유기 복합체를 형성하여 세포로 들어가는 활성 이온의 농도를 줄입니다. 세포벽 및 막 장벽: 금속 이온은 주로 세포벽의 –COOH 및 –OH 그룹에 결합됩니다. 원형질막의 금속 이온 수송체 (예: ZIP, HMA 계열)의 발현은 낮은 금속 이용 가능성에서 하향 조절됩니다. 세포 내에서 방출된 유기산 (예: 구연산, 말산)은 금속과 킬레이트를 형성하거나 액포로 들어가 격리됩니다. 생체 내 수송 경로: 뿌리 → 줄기 → 잎으로의 전달 계수 감소 뿌리 세포는 액포에 중금속을 격리합니다. 지상부는 주로 심플라스트 경로를 통해 수송되며, 비율이 현저히 감소합니다. (C) 정량적 화살표 및 효과 개량 후 화살표는 "활성 중금속 → 불용성 복합체/광물화된 형태" 방향을 가리킵니다. 토양 유효 금속 ↓ (Cu, Cr, Cd, Pb, Zn, Ni) 뿌리 흡수 ↓ 줄기/곡물 전이 ↓ 최종 표시: 중금속 이동성 및 생체 이용률 감소 → 옥수수 성장 향상 및 식품 사슬 위험 감소 III. 그림 제안 배경 레이어링: 위쪽에는 옥수수 식물, 아래쪽에는 뿌리 시스템, 중간에는 근권 영역, 아래쪽에는 복합 개량제 및 토양층. 다른 색상을 사용할 수 있습니다.