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多硫化物以其优异的还原特性，在六价铬(Cr(Ⅵ))还原固定化修复中受到了广泛的关注。研究表明多硫化物能够在土壤地下水体系中保持长久的还原能力，其原因可能与地下环境中广泛存在的含铁矿物与多硫化物发生氧化还原反应有关。然而，多硫化物与含铁矿物反应的动力学、产物中亚铁存在的主要形态、以及产物对Cr(Ⅵ)还原能力等关键科学问题目前尚缺乏系统的认识，亟待就该体系中固-液界面的氧化还原反应机制开展深入的研究。 本文以多硫化物修复Cr(Ⅵ)污染土壤地下水体系为研究对象，研究了厌氧条件下，代表性的铁（氢）氧化物及含铁层状硅酸盐矿物与多硫化物在矿物界面上的氧化还原反应及相关机制、反应生成的次生还原性矿物的种类及其对Cr(Ⅵ)的还原能力。 以常见铁（氢）氧化物（纤铁矿、针铁矿和赤铁矿）及含铁层状硅酸盐矿物（绿脱石（NAu-2）、蒙脱石(SWy-2)及绿泥石（CCa-2））为研究对象，研究了不同矿物在厌氧条件下与多硫化物的反应机理。结果表明，不同矿物与多硫化物反应的速率依次为:纤铁矿＞赤铁矿＞针铁矿，NAu-2＞SWy-2＞CCa-2。多硫化物还原铁（氢）氧化物所生成的Fe(Ⅱ)主要以固态及吸附态的形式存在，多硫化物的氧化产物主要为单质硫;多硫化物还原含铁层状硅酸盐矿物所生成的Fe(Ⅱ)主要存在于矿物的晶格中，且反应后固体产物表面未检测到含硫产物的存在。 多硫化物与含铁矿物反应生成的次生矿物均能在一定程度上还原水中的Cr(Ⅵ)，但还原机理存在一定差异。多硫化物还原铁（氢）氧化物所生成的固态产物能够在pH6～9条件下还原Cr(Ⅵ)，且除pH9外，还原速率随pH的升高而增加。XPS分析表明:多硫化物还原铁（氢）氧化物所生成的固态产物中存在的Fe(Ⅱ)和还原性含硫化合物均对Cr(Ⅵ)具有还原作用;而由含铁层状硅酸盐矿物所生成的次生矿物中仅Fe(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)有还原作用。在等当量Fe(Ⅱ)条件下，两类次生还原矿物与Cr(Ⅵ)的反应速率由快到慢符合以下规律:纤铁矿＞赤铁矿＞针铁矿，SWy-2＞NAu-2＞CCa-2。 为进一步探明多硫化物还原纤铁矿所生成的固体产物(RL)在pH9条件下还原Cr(Ⅵ)表现出的异常，本文针对性地研究了在不同pH条件下，单质硫分别在RL、硫化物和Fe(Ⅱ)还原Cr(Ⅵ)反应体系中的作用。结果表明，RL还原Cr(Ⅵ)的反应速率受RL表面还原性硫化物、Fe(Ⅱ)及单质硫综合作用的影响。在硫化物反应体系中，单质硫能显著提高Cr(Ⅵ)的还原速率，且速率随pH的升高而降低。进一步研究发现，通过液相沉积法合成的载硫硅藻土，能在pH8～10范围内显著提高硫化物还原Cr(Ⅵ)的反应速率，表明固体表面存在的单质硫也能促进硫化物对Cr(Ⅵ)的还原。 本文研究表明，在实际铬污染土壤地下水修复过程中，多硫化物能够保持长久的还原能力，其原因与该系统中广泛存在的含铁矿物经多硫化物还原生成大量次生固相还原性矿物有关。该研究工作对于污染土壤-地下水体系的原位还原固定化修复，特别是对于变价金属（如Cr）的污染修复，具有重要的理论和实际意义。