Cr（Ⅵ）污染地块污染物浓度高、隐蔽性强、修复成本高,土壤和地下水污染严重。聚合物水泥表层阻隔材料可被铺设在污染地块表面,降低Cr（Ⅵ）随降水入渗土壤和地下水的风险,而可渗透反应墙（Permeable Reactive Barrier,PRB）活性介质可与地下水中的Cr（Ⅵ）反应,使其浓度降低,从而降低其迁移扩散的风险。然而,聚合物水泥表层阻隔材料性能的探究仅限于理想条件下,其在户外应用过程中的性能尚未可知。作为PRB反应介质,改性铁基材料不仅存在渗透性差、钝化严重、分布不均匀等情况,而且价格昂贵。因此,本文通过户外试验探究表层阻隔材料的材料性能变化,并对材料性能进行改进,以便应用于实际工程。同时,从天然矿物材料中筛选出对Cr（Ⅵ）去除能力强且渗透性好的材料,探究其在不同深度地下水中的应用情况。主要结论如下:（1）表层阻隔材料能够有效抑制Cr（Ⅵ）在土壤中的垂直迁移,同时保持土壤水分,防止含Cr（Ⅵ）土壤随风扩散。然而,受气温、日照等气候因素的影响,材料的耐候性和抗老化能力有待提高;在材料底部铺设长丝聚酯纤维可以提高材料的拉伸性能和耐候性,喷涂的最佳厚度为3 mm;在材料中加入纤维可以提高其拉伸性能,其中木纤维效果最好,投加量约为固含量的0.74%;氧化铁红能够提高纤维-聚合物表层阻隔材料的抗老化能力,投加量为1%时,效果较好。（2）海绵铁和颗粒状零价铁（GZVI）对Cr（Ⅵ）的去除效果较好,其他材料的去除能力有限,且与投加量无关。海绵铁和麦饭石、黄铁矿之间存在协同效应,其复配组合对Cr（Ⅵ）的去除率较好。海绵铁占比越高,复配反应柱对Cr（Ⅵ）的饱和吸附量越大,但体系渗透性下降得越快。麦饭石加速了Cr（Ⅵ）在反应柱中扩散,但也降低了体系的去除效果。综合考虑介质的饱和吸附量和渗透性,海绵铁:麦饭石=5:1、海绵铁:黄铁矿=1:1,效果较好。（3）黄铁矿复配体系在地下水中对Cr（Ⅵ）的去除效果要优于麦饭石体系,其穿透时间更长,吸附量更大。降低进水浓度和流速有利于Cr（Ⅵ）的去除,且对黄铁矿体系影响更大。深层地下水中,Cr（Ⅵ）迁移更快,穿透时间更短,吸附量更大,但其吸附速率有所减小。麦饭石体系出水中总铬（TCr）和Cr（Ⅵ）浓度几乎相等,可溶性铁含量几乎为0。增加进水压力也可以减少黄铁矿体系中TCr和Cr（Ⅵ）的浓度差。整个反应过程中,p H先上升后下降,始终＞7.5,ORP值变化趋势与p H相反,始终处于还原性状态。（4）反应后的铬主要以残渣态和可氧化态沉积于PRB介质中,水解态和弱酸提取态铬占比较低。深层水中,有更多的Cr（Ⅵ）被还原沉淀,介质吸附的铬含量增大,且残渣态铬比例上升,介质表面的沉积物颗粒明显变小,堆积稠密,表面孔隙也减小。Fe、Cr元素占比上升,其峰值和峰面积增大。反应后,海绵铁将Cr（Ⅵ）还原成Cr（Ⅲ）,自身被氧化成Fe（Ⅲ）,且被Fe和Cr的氧化物包裹。Fe-Cr反应产物迁移至麦饭石表面并被其吸收,形成Fe2O3和Cr Si O2等黑色沉淀,抑制了海绵铁的钝化。但在中性水溶液中,黄铁矿难以溶解,其表面物质变化不大,参与Cr（Ⅵ）还原沉淀的程度不高。（5）表层阻隔材料和PRB介质在概念模型中对Cr（Ⅵ）迁移的阻隔效果明显。通过定期对表层阻隔材料进行二次喷涂,可以降低PRB反应墙的Cr（Ⅵ）负荷,有效地提升表层阻隔材料和PRB介质风险防控的协同阻隔效果,降低Cr（Ⅵ）扩散迁移的风险。