CN105621824A - 一种原位治理河道底泥重金属的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原位治理河道底泥重金属的方法，该方法是将纳米多孔陶瓷复合材料制成长方体砖块、柱状或颗粒状，将其按一定的排布植入或固定在河道底泥中，对河道底泥中重金属离子进行吸附处理；能有效去除河道底泥中重金属污染，且可回收重金属离子，而不破坏河流原有的生态***，不影响河床的稳定、两岸河堤的安全及河流下游的取水用水安全，该方法安全、低成本，操作简便，适宜于推广使用。

Description

一种原位治理河道底泥重金属的方法

技术领域

本发明涉及一种原位治理河道底泥重金属的方法，属于河道重金属污染防治技术领域。

背景技术

河道底泥是指水体底部的表层沉积物质，由泥沙、土壤、腐殖质及微生物等构成，是河道中底栖生物的主要生活场所与食物来源，是河道生态***重要的组成部分。河道底泥是河流生态***中重要的组成部分,对河流水体水质净化有着至关重要的作用，随着社会与经济的迅速发展，生活污水、工业废水等大量的排入河道，河道底泥污染日益严重，长期的积累使底泥中污染物成分复杂，难以去除。尤其是工业发展带来的重金属污染，因重金属不会被生物降解，当环境变化时，沉积在底泥中的重金属形态将发生转化并释放到水体中造成二次污染。同时重金属具有生物累积性，重金属通过生物新陈代谢可存留、积累和迁移在生物体中产生致毒致畸的危害，不仅危害河流的底栖生物，同时严重威胁到人们的身体健康。

当前国内外对河流污染物的修复技术主要有物理修复、化学修复和生物修复。物理修复方法可分为原位治理与异位治理两种技术。原位治理技术包括填砂掩蔽、固化掩蔽、物理淋洗等。异位处理则包括工程疏浚、固化填埋等。化学修复方法则是利用化学药剂与污泥中污染物进行氧化、还原、沉淀等反应，使重金属从底泥中分离出来。主要有氧化还原、化学浸提、化学淋洗等技术。生物修复法是利用动植物及微生物的新陈代谢等生命过程将底泥中的重金属吸收、沉淀，改变重金属存在形态从而降低重金属毒性。

目前治理河道底泥的方法主要是异位处理，此法需要消耗大量化学药剂，运输成本高，且周边施工场地限制，能通过大型机械，挖走的底泥进行二次处理，如处理不当易造成二次污染。因此该法存在较多弊端，技术革新势在必行。底泥处理技术更偏向于同时具备经济效益与社会效益的发展趋势。

在公开号201510236655.3的中国专利中公开了“一种季节性河流重金属污染底泥疏浚方法”，该技术通过断面围堰围挡，建设泥储池，安装提升泵等，采用高压冲刷水泵或土工机械对底泥进行工程疏浚作业。疏浚能将底泥中重金属永久性去除，但此法工程量大，投入多，且搬运出的底泥需要进一步处理，处理不当易造成二次污染。

在201410249133.2的中国专利中公开了“一种复合型重金属污染底泥的固定化处理方法”，该技术通过将多种药剂添加到底泥中制备成固化泥块，然后运输到别处填埋，此法虽处理周期短，但运输成本高，且添加的化学药剂有二次污染的潜在风险。

在201110138736.1的中国专利中公开了“一种去除河道底泥中重金属Cd的方法”，该技术运用到微生物淋滤技术进行生物修复，以氧化亚铁硫杆菌为微生物淋滤细菌制作生物淋滤的接种液，将接种液与待处理的河道底泥混合后曝气并搅拌，使重金属Cd被去除。此法不会破坏底泥中养分，但微生物培养条件苛刻，且不易宏观控制。

物理修复技术能带来明显的治理效果，但工程量大，治理成本高。化学修复的弊端在于消耗大量化学药剂，存在一定毒害性，且操作较为复杂，对底泥的副作用较大，易造成二次污染。而生物修复技术中微生物培养的条件比较严格且不易操控，而植物的生长周期长，生长条件具有局限性。

发明内容

针对现有的对河流重金属污染的修复技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种能有效去除和回收河道底泥中重金属污染，且不破坏河流原有的生态***、不影响河床的稳定、两岸河堤的安全及河流下游的取水用水安全的方法，该方法安全、低成本，操作简便，适宜于推广使用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种原位治理河道底泥重金属的方法，包括a、b或c方案：

方案a：将重金属吸附柱A按纵横间隔1～4米植入河道底泥中，植入深度为柱头高出河道底泥表层0.05～0.30米，对河道底泥中重金属离子进行吸附处理；

所述的重金属吸附柱A由上部中空圆柱体和下部实心圆锥体组成，中空圆柱体和实心圆锥体由纳米多孔陶瓷复合材料构成；每个重金属吸附柱A由5～30千克纳米多孔陶瓷复合材料制成；

方案b：将重金属吸附柱B按纵横间隔1～4米植入河道底泥中，植入深度为柱头高出河道底泥表层0.05～0.30米；

所述的重金属吸附柱B包括上部柱体和柱体外部的柱罩，以及下部实心圆锥体；

所述的柱体由内外双层中空棱柱体构成，外中空棱柱体和内中空棱柱体之间区域填充有纳米多孔陶瓷复合材料颗粒；外中空棱柱体和内中空棱柱体的柱壁上均密集分布有小孔；

或者，所述的柱体由内外双层中空圆柱体构成，外中空圆柱体和内中空圆柱体之间区域填充有纳米多孔陶瓷复合材料颗粒；外中空圆柱体和内中空圆柱体的柱壁上均密集分布有小孔；

所述的纳米多孔陶瓷复合材料颗粒用网袋分装，填充在外中空棱柱体和内中空棱柱体之间区域或填充在外中空圆柱体和内中空圆柱体之间区域，每个重金属吸附柱B中的填充量为2～30千克；

在重金属吸附柱B植入河道底泥中后，拆除柱罩，对河道底泥中重金属进行吸附处理；

方案c：将纳米多孔陶瓷复合材料制成(5～30)cm×(3～25)cm×(1～10)cm长方体砖块，均匀埋入河道底泥中，对河道底泥中重金属进行吸附处理；每块长方体砖块的纳米多孔陶瓷复合材料重0.2～3千克，平均每立方米河道底泥中埋入2～10千克纳米多孔陶瓷复合材料。

本发明的技术方案是一种原位治理河道底泥中的重金属污染的方法，该方法打破了传统填砂掩蔽、固化掩蔽、物理淋洗等原位处理方法存在的局限，在无需对河道围堰、截流等高难度施工条件下，即可实施，并且无需破坏任何原有生态，选择性去除河道底泥中的重金属，不造成二次污染。本发明的技术方案主要是基于采用纳米多孔陶瓷复合材料，利用其良好的机械性能和稳定性，对重金属具有较好的吸附性能以及安全无毒、可循环使用等特点。将其制成具有特殊结构的吸附材料，并按一定的量植入河道底泥，即可对河道底泥中重金属进行吸附处理，并对重金属具有较高的去除效率。

本发明的原位治理河道底泥重金属的方法还包括以下优选方案：

优选的方案，方案a中的中空圆柱体外径为0.10～0.30米，内径为0.02～0.10米，长为0.5～2.0米，实心圆锥体高为0.02～0.30米。

优选的方案，方案a中的中空圆柱体顶部设有网状不锈钢盖。

优选的方案，方案b中的柱体由内外双层中空棱柱体构成时，外中空棱柱体边长为0.02～0.25米，内中空棱柱体边长比外中空棱柱体边长短0.01～0.15米，内中空棱柱体和外中空棱柱体高均为0.5～2.0米；柱罩为中空棱柱体，边长比外中空棱柱体边长长0.03～0.05米，高与内中空棱柱体及外中空棱柱体高一致。

优选的方案，方案b中的柱体由内外双层中空圆柱体构成时，外中空圆柱直径为0.02～0.25米，内中空圆柱体直径比外中空圆柱直径短0.03～0.20米，内中空圆柱柱体和外中空圆柱体高均为0.5～2.0米；柱罩为中空圆柱体，直径比外中空圆柱体直径长0.03～0.05米，高与内中空圆柱体和外中空圆柱体高一致。

优选的方案，方案b中的实心圆锥体高为0.02～0.30米。

优选的方案，方案b中所述的小孔的孔径为1～1.5毫米。

优选的方案，方案b中的外中空棱柱体和内中空棱柱体底部与实心圆锥体底面通过活动卡槽连接：或者外中空圆柱体和内中空圆柱体底部与实心圆锥体底面通过活动卡槽连接；柱罩底部与实心圆锥体底面通过活动卡槽连接。

优选的方案，方案b中纳米多孔陶瓷复合材料颗粒以0.2～2.0千克每袋封装，填充在外中空棱柱体和内中空棱柱体之间的区域或者填充在外中空圆柱体和内中空圆柱体之间的区域。将纳米多孔陶瓷复合材料制成颗粒材料，能显著增加材料的表面积，吸附能力得到提升。

优选的方案，方案b中柱体顶部设有密封内盖。用于封闭外中空棱柱体和内中空棱柱体之间区域或外中空圆柱体和内中空圆柱体之间区域。

优选的方案，方案a或方案b或方案c处理周期为1～12个月。较优选为4～12个月。经周期处理后能大幅降低底泥中重金属含量。

优选的方案，纳米多孔陶瓷复合材料或纳米多孔陶瓷复合材料颗粒为购买于格丰科技材料有限公司的MA01、MF01、MP02和MP01中的至少一种。MA01主要吸附镉、铅、锌、汞、铜、铊等重金属，MF01主要吸附砷和铅，MP01和MP02的特点是在酸性条件下对镉、铅、锌、汞、铜、铊等具有较好吸附作用。本发明采用的纳米多孔陶瓷复合材料具有孔隙发达(孔径在15纳米到200纳米内可控)，比表面积高(高达900m²/g)的特点，其吸附率高、吸附容量大，且具有陶瓷的物理化学稳定性(耐酸碱，耐高温，强度大)；同时在陶瓷表面有序和高密度接枝具有功能有机基团(不同有机基团对不同类型重金属离子具有定向络合和选择吸附)的有机分子形成单分子层，使其具有极好的选择性吸附目标重金属离子的能力。优选的纳米多孔陶瓷复合材料选择性高、吸附量大，最大重金属吸附容量可达400g/kg，且拥有良好的机械强度、安全无毒无害、对环境无二次污染、可再生循环使用等优势。本发明采用的纳米多孔陶瓷复合材料以纳米多孔陶瓷为载体，纳米孔洞内表面密集修饰了含活性官能团的单分子层；其工作原理是利用附着在陶瓷载体纳米级孔洞内的功能分子对污染物的吸附、络合、螯合等作用将其吸附截留在重金属吸附材料内部，重金属离子得到固定。

优选的方案，重金属吸附柱A对河道底泥中重金属吸附处理一周期后，可取出纳米多孔陶瓷复合材料，回收重金属。

优选的方案，重金属吸附柱B对河道底泥中重金属吸附处理一周期后，可取出纳米多孔陶瓷复合材料，回收重金属。

优选的方案，长方体砖状纳米多孔陶瓷复合材料对河道底泥中重金属吸附处理一周期后，可取出纳米多孔陶瓷复合材料，回收重金属，或者不做任何处理，将重金属固定在河道底泥内部。

优选的方案，回收重金属的方法是将吸附了重金属的纳米多孔陶瓷复合材料通过盐酸或EDTA溶液进行洗脱，回收重金属。回收重金属的过程为将吸附了重金属离子的纳米多孔陶瓷复合材料用盐酸或EDTA溶液洗脱，得到含重金属离子的溶液，再生纳米多孔陶瓷复合材料重复使用。通过盐酸或EDTA溶液不但实现了重金属的回收，而且使纳米多孔陶瓷复合材料再生，重复利用，大大降低了处理成本。盐酸或EDTA溶液浓度依据重金属吸附剂吸附的重金属的量进行适当调节。

本发明的重金属吸附柱A和重金属吸附柱B下部设计成实心圆锥体，有利于吸附柱在底泥中的植入和固定。

本发明的重金属吸附柱A和重金属吸附柱B上部设计成中空棱柱体或中空圆柱体，其内部具有空腔。其工作原理是重金属吸附柱A和重金属吸附柱B植入河道后，底泥中含有重金属的水不断通过柱体柱壁渗入柱体内部空腔，在水通过柱体柱壁时，水中的重金属被纳米多孔陶瓷复合材料吸附，净化水进入柱体内部空腔，而柱体内部空腔中的水与河流底部的流水存在压差，使柱体空腔内部的水不断向上流出柱体，被河流底部流水带走，如此循环，达到不断净化河道底泥中重金属的目的。

本发明的长方体砖状可以一直放置在河道底泥中，通过底泥中水的渗透作用吸附水中重金属。

优选的方案，方案b中柱体和柱罩及实心圆锥体由不锈钢材质制成。

相对现有技术，本发明申请的技术方案带来的有益技术效果：

(1)能持续长久的吸附底泥中或水中的重金属，能大幅降低底泥中重金属的含量。

(2)无需围堰、截流等高难度施工，不扰动河底污泥，不影响布置点下游的河水水质。不影响底泥生态稳定性，不破坏河流生态***；材料布置于河道内不会影响河流的正常通行和河面作业。

(3)不但可以去除河道底泥中的重金属，而且可以回收重金属，使资源得到充分利用；同时纳米多孔陶瓷材料可再生，重复利用，大大降低了处理成本。

(4)实施便利，成本低，不需在河岸周边征地建设大型施工场地，适用于各类型河流河道底泥治理。

(5)选用的纳米多孔陶瓷复合材料吸附容量大、选择性好，且稳定性好，长期使用不释放有害成分，不会给底泥带来任何副作用，不影响河道水体的平衡***，且材料可回收再生。

附图说明

【图1】为实施例1利用重金属吸附柱B处理河道底泥重金属的示意图；

【图2】为本发明的工艺流程图；

【图3】为实施例2利用重金属吸附柱A处理河道底泥重金属的示意图；

【图4】为实施例3利用重金属砖块处理河道底泥重金属的示意图；

【图5】为重金属吸附柱A剖面图；

【图6】为重金属吸附柱B剖面图；

【图7】为纳米多孔陶瓷复合材料制成的长方体砖状剖面图；

【图8】为纳米多孔陶瓷复合材料的剖面图；

1为金属吸附柱A的实心圆锥体，2为金属吸附柱A的中空圆柱体，3为纳米多孔陶瓷复合材料，4为网状不锈钢盖，5为金属吸附柱A的空腔，6为重金属吸附柱B的实心圆锥体，7为活动卡槽，8为纳米多孔陶瓷复合材料颗粒，9-1为中空棱柱体柱罩，9-2为中空圆柱体柱罩，10为小孔，11-1为重金属吸附柱B的外中空棱柱体，11-2为重金属吸附柱B的外中空圆柱体，12-1为重金属吸附柱B的内中空棱柱体，12-2为重金属吸附柱B的内中空圆柱体，13为密封内盖；14重金属吸附柱B柱体的空腔，15为纳米多孔陶瓷，16为含活性官能团的有机小分子层，17为纳米孔。

具体实施方式

以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。

图5为重金属吸附柱A；其由纳米多孔陶瓷复合材料3(MA01、MF01、MP02或MP01)制成，设备上部制成中空圆柱体2，下部制成实心圆锥体1，下部实心圆锥体1主要便于设备植入河道底泥，同时具有吸附重金属功能。上部设置成中空圆柱体2，且顶部设有网状不锈钢盖4，外部水可以通过中空圆柱体2柱壁渗入中空圆柱体2内部空腔5中，通过网状不锈钢盖流出；纳米多孔陶瓷复合材料3以纳米多孔陶瓷15为载体，纳米多孔陶瓷15的表面及内部包含丰富的纳米孔17，纳米孔17内表面密集规整修饰有含活性官能团的有机小分子层16。中空圆柱体2外径为0.10～0.30米，内径为0.02～0.10米，长为0.5～2.0米，实心圆锥体1高为0.02～0.30米；整个重金属吸附柱A由5～30千克纳米多孔陶瓷复合材料3制成。

图6为重金属吸附柱B；包括上部柱体和柱体外部的柱罩，以及下部实心圆锥体6。上部柱体和下部实心圆锥体6由不锈钢材料制成，实心圆锥体6高为0.02～0.30米，主要便于设备植和固定在河道底泥中。所述的上部柱体可以由内外双层中空棱柱体构成(图6-A所示)，外中空棱柱体11-1和内中空棱柱体12-1之间区域填充有纳米多孔陶瓷复合材料颗粒8，纳米多孔陶瓷复合材料颗粒8比表面积大、吸附效率高；外中空棱柱体11-1和内中空棱柱体12-1的柱壁上均密集分布有孔径为1～1.5毫米小孔10，外中空棱柱体11-1边长为0.02～0.25米，内中空棱柱体12-1边长比外中空棱柱体11-1边长短0.01～0.15米，内中空棱柱体12-1和外中空棱柱体11-1高均为0.5～2.0米；柱罩9-1为中空棱柱体，柱罩9-1由不锈钢材料制成，边长比外中空棱柱体11-1边长长0.03～0.05米，高与内中空棱柱体12-1及外中空棱柱体11-1高一致。或者，所述的上部柱体由内外双层中空圆柱体构成(图6-B所示)，外中空圆柱体11-2和内中空圆柱体12-2之间区域填充有纳米多孔陶瓷复合材料颗粒8(MA01、MF01、MP02或MP01)；外中空圆柱体11-2和内中空圆柱体12-2的柱壁上均密集分布有孔径为1～1.5毫米小孔10；外中空圆柱11-2直径为0.02～0.25米，内中空圆柱体12-2直径比外中空圆柱11-2直径短0.03～0.20米，内中空圆柱柱体12-2和外中空圆柱体11-2高均为0.5～2.0米；柱罩9-2为中空圆柱体，柱罩9-2由不锈钢材料制成，直径比外中空圆柱体11-2直径长0.03～0.05米，高与内中空圆柱体12-2和外中空圆柱体11-2高一致。柱体顶部有密封内盖13，密封内盖13防止底泥进入外中空棱柱体11-1和内中空棱柱体12-1之间区域或者外中空圆柱体11-2和内中空圆柱体12-2之间区域；纳米多孔陶瓷复合材料颗粒8可以采用网袋分装成小袋，填充在外中空棱柱体11-1和内中空棱柱体12-1之间的区域或者外中空圆柱体11-2和内中空圆柱体12-2之间的区域。重金属吸附柱B中填充量为2～30千克纳米多孔陶瓷复合材料颗粒8；柱体和柱罩9-1(9-2)底部与实心圆锥体6底面通过活动卡槽7连接，有利于柱罩9-1(9-2)安装和拆除。

图7为由纳米多孔陶瓷复合材料3(MA01、MF01、MP02或MP01)构成的长方体砖块。长方体砖块尺寸大小为5～30cm×3～25cm×1～10cm；每块长方体砖状纳米多孔陶瓷复合材料重0.2～3千克。

实施例1

湘东地区某河流A段底泥中重金属镉含量为5.8mg/kg；锌含量为792.2mg/kg；铜含量为263.1mg/kg。

选用双层菱形柱体设备，其菱柱体状外罩边长为0.2米，内里材料层外边长0.16米，内边长0.06米，内外壁开孔孔径为1.2毫米，柱体长度为1m，下部实心圆锥体高度0.15米，内装材料MA01量为10kg。于河流底泥中每相隔3米***一根材料柱，取走外罩，内里材料柱柱顶高出底泥表层0.1m。

通过4个月的周期处理，检测河流底泥中的重金属镉含量降低至3.3mg/kg；锌含量降低至472.3mg/kg；铜含量降低至183.6mg/kg。通过延长数个处理周期，河道底泥中的重金属镉、锌和铜的去除率达到85％以上。

MA01吸附的多重金属离子达到饱和，可以将MA01用浓度为2.5wt％的EDTA溶液洗脱后，回收重金属镉、锌和铜，MA01再生后的吸附容量达到原始材料的95％，可重复使用，如吸附的重金属离子量未达到饱和，可以继续使用。

实施例2

湘东地区某河流B段底泥中重金属镉含量为8.7mg/kg；锌含量为668.9mg/kg；铜含量为233.6mg/kg。

选用材料柱设备，其纳米多孔陶瓷复合材料MA01量为15千克，材料柱圆柱体直径为0.2米，长度为1.0米，内径为0.08米，底部圆锥高度为0.15米。将材料圆柱体垂直***河道底泥中，每根柱子相隔2米，每根***底泥后高出底泥表层0.1米。

通过12个月的周期处理，检测河流底泥中的重金属镉含量降低至4.5mg/kg；锌含量降低至332.6mg/kg；铜含量降低至150.9mg/kg。通过延长数个处理周期，河道底泥中的重金属镉、锌和铜的去除率达到85％以上。

MA01吸附的多重金属离子达到饱和，可以将MA01用浓度为1.5wt％的EDTA溶液洗脱后，回收重金属镉、锌和铜，MA01再生后的吸附容量达到原始材料的95％，可重复使用，如吸附的重金属离子量未达到饱和，可以继续使用。

实施例3

湘东地区某河流C段底泥中重金属镉含量为4.0mg/kg；锌含量为682.7mg/kg；铜含量为221.8mg/kg。

选用材料砖设备，每块长方体砖状纳米多孔陶瓷复合材料MA01和MP01(质量1:1)重2千克，平均每平方米河道底泥中埋入4块纳米多孔陶瓷复合材料，深度在40厘米。

对通过12个月的周期处理，检测河流底泥中的重金属镉含量降低至1.7mg/kg；锌含量降低至320.2mg/kg；铜含量降低至113.5mg/kg。通过延长数个处理周期，河道底泥中的重金属镉、锌和铜的去除率达到85％以上。

如果MA01吸附的多重金属离子达到饱和，可以将MA01用浓度为10wt％的盐酸洗脱后，回收重金属镉、锌和铜，MA01再生后的吸附容量达到原始材料的90％，可重复使用，如果吸附的重金属离子量未达到饱和，可以继续使用。

实施例4

纳米多孔陶瓷材料的再生实验：

MA01、MF01、MP02或MP01可用EDTA和HCl再生，其中使用EDTA再生后材料吸附容量能恢复至最初的95％，使用盐酸再生后材料吸附容量为最初的50％。增加抽真空后，可恢复至最初容量的70％。实验流程及数据如下：

实验器材与试剂：

采用MA01多孔陶瓷材料为例进行试验说明，已配制好的200ppm含Cd废水；

250mL三角瓶，250mL烧杯，250mL量筒，10mL移液管，滴管，振荡箱，分析天平等；

1、实验步骤：

1)、用分析天平分别精确称取30份MA012.00g于30支已洗净的250mL三角瓶中，分别编号为①②③…；

2)、用洗净的250mL量筒量取100mL已配制好的200ppm的含Cd废水，于1的三角瓶，依次装好30支三角瓶；

3)、将2的三角瓶放入振荡箱中振荡，转速130rpm，温度为室温(21℃左右)，振荡2h；

4)、取3的水样于编有①②③…的试管中10mL，剩余的含重金属废水倒入废水回收桶，尽量倒尽，样品送检；

5)、用10mL的移液管(取不同液体时分开)取10.0mL6mol/LHCl或1.5％EDTA溶液分别对加入吸附后的MA01三角瓶中，并置于振荡箱内，130rpm，室温(21℃左右)，振荡1h；

6)、将振荡的上述三角瓶内的再生液倒入废水收集处，尽量倒尽；

7)、用清水清洗三角瓶中再生的材料，分别清洗5遍，再用蒸馏水清洗1遍，抽真空；

8)、进行再吸附试验，重复2～8；

注：1、以上实验分三批完成；2、实验过程中所用Cd溶液均为现用现配，每批次吸附所用Cd溶液为同一种，并且每次测量时同时测量所配Cd溶液的浓度；

实验结结果与分析

通过以上实验得到数据如下表7：

单位：mg/L

表7MA01多孔陶瓷材料对重金属镉的吸附及脱附试验数据表

注：A1为第一次吸附后溶液Cd浓度，R1为第一次再生后再生液中Cd浓度，

以此类推。

对上表数据作分析，计算吸附量和脱附量，得到如下表8所示结果。

表8MA01多孔陶瓷材料对重金属镉的吸附及脱附试验效果数据

2.试验结果分析

第一次吸附效果，最高可达79％，最低37％，平均57％；

再生中，EDTA效果较好均能达到95％；

HCl效果一般，再生过程中的吸附量约为第一次的50％。

Claims (10)

1.一种原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：包括a、b或c方案：

方案a：将重金属吸附柱A按纵横间隔1～4米植入河道底泥中，植入深度为柱头高出河道底泥表层0.05～0.30米，对河道底泥中重金属离子进行吸附处理；

所述的重金属吸附柱A由上部中空圆柱体和下部实心圆锥体组成，中空圆柱体和实心圆锥体由纳米多孔陶瓷复合材料构成；每个重金属吸附柱A由5～30千克纳米多孔陶瓷复合材料制成；

方案b：将重金属吸附柱B按纵横间隔1～4米植入河道底泥中，植入深度为柱头高出河道底泥表层0.05～0.30米；

所述的重金属吸附柱B包括上部柱体和柱体外部的柱罩，以及下部实心圆锥体；

所述的柱体由内外双层中空棱柱体构成，外中空棱柱体和内中空棱柱体之间区域填充有纳米多孔陶瓷复合材料颗粒；外中空棱柱体和内中空棱柱体的柱壁上均密集分布有小孔；

或者，所述的柱体由内外双层中空圆柱体构成，外中空圆柱体和内中空圆柱体之间区域填充有纳米多孔陶瓷复合材料颗粒；外中空圆柱体和内中空圆柱体的柱壁上均密集分布有小孔；

所述的纳米多孔陶瓷复合材料颗粒用网袋分装，填充在外中空棱柱体和内中空棱柱体之间区域或填充在外中空圆柱体和内中空圆柱体之间区域，每个重金属吸附柱B中的填充量为2～30千克；

在重金属吸附柱B植入河道底泥中后，拆除柱罩，对河道底泥中重金属进行吸附处理；

方案c：将纳米多孔陶瓷复合材料制成(5～30)cm×(3～25)cm×(1～10)cm长方体砖块，均匀埋入河道底泥中，对河道底泥中重金属进行吸附处理；每块长方体砖块的纳米多孔陶瓷复合材料重0.2～3千克，平均每立方米河道底泥中埋入2～10千克纳米多孔陶瓷复合材料。

2.根据权利要求1所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：方案a中的中空圆柱体外径为0.10～0.30米，内径为0.02～0.10米，长为0.5～2.0米，实心圆锥体高为0.02～0.30米。

3.根据权利要求1所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：方案a中的中空圆柱体顶部设有网状不锈钢盖。

4.根据权利要求1所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：方案b中的柱体由内外双层中空棱柱体构成时，外中空棱柱体边长为0.02～0.25米，内中空棱柱体边长比外中空棱柱体边长短0.01～0.15米，内中空棱柱体和外中空棱柱体高均为0.5～2.0米；柱罩为中空棱柱体，边长比外中空棱柱体边长长0.03～0.05米，高与内中空棱柱体及外中空棱柱体高一致；

方案b中的柱体由内外双层中空圆柱体构成时，外中空圆柱直径为0.02～0.25米，内中空圆柱体直径比外中空圆柱直径短0.03～0.20米，内中空圆柱体和外中空圆柱体高均为0.5～2.0米；柱罩为中空圆柱体，直径比外中空圆柱体直径长0.03～0.05米，高与内中空圆柱体和外中空圆柱体高一致；

方案b中的实心圆锥体高为0.02～0.30米；

方案b中所述的小孔的孔径为1～1.5毫米；

方案b中的外中空棱柱体和内中空棱柱体底部与实心圆锥体底面通过活动卡槽连接：或者外中空圆柱体和内中空圆柱体底部与实心圆锥体底面通过活动卡槽连接；柱罩底部与实心圆锥体底面通过活动卡槽连接。

5.根据权利要求1所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：方案b中纳米多孔陶瓷复合材料颗粒以0.2～2.0千克每袋封装，填充在外中空棱柱体和内中空棱柱体之间的区域或者填充在外中空圆柱体和内中空圆柱体之间的区域。

6.根据权利要求1所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：方案b中柱体顶部设有密封内盖。

7.根据权利要求1～6任一项所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：方案a或方案b或方案c处理周期为1～12个月。

8.根据权利要求1或5所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：所述的纳米多孔陶瓷复合材料或纳米多孔陶瓷复合材料颗粒为MA01、MF01、MP02和MP01中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：所述的重金属吸附柱A对河道底泥中重金属吸附处理一周期后，可取出纳米多孔陶瓷复合材料，回收重金属；所述的重金属吸附柱B对河道底泥中重金属吸附处理一周期后，可取出纳米多孔陶瓷复合材料，回收重金属；长方体砖状纳米多孔陶瓷复合材料对河道底泥中重金属吸附处理一周期后，可取出纳米多孔陶瓷复合材料，回收重金属，或者不做任何处理，将重金属固定在河道底泥内部。

10.根据权利要求9所述的原位治理河道底泥重金属的方法，其特征在于：回收重金属的方法是将吸附了重金属的纳米多孔陶瓷复合材料通过盐酸或EDTA溶液进行洗脱，回收重金属。