砷在自然界中主要以砷酸根盐As(Ⅳ)和亚砷酸根As(Ⅲ)两种可溶性盐的形式存在。在好氧的氛围中As(Ⅳ)是主要的存在形式;在缺氧环境中,As(Ⅲ)则占主导。由于As(Ⅲ)的毒性是As(Ⅳ)毒性的60 倍,因此砷污染土壤的修复思路为首先将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅳ)。通常可使用的氧化剂包括高锰酸钾、氧化锰、双氧水和过氧化钙等。然后再在碱性条件下,加入络合剂使其稳定化。铁氧化物是此过程中比较常用的砷络合剂,其对砷酸根的络合效果好于亚砷酸根。大量实验表明,铁氧化物吸附砷属于专性吸附,砷酸根离子会与铁氧化物配位壳中的羟基或水合基置换,形成螯合物,最终达到砷稳定的目的。通常通过保持一定的含水率情况下以添加铁盐的方式产生来产生铁氧化物发生作用,如硫酸铁和硫酸亚铁类物质。但是这些物质在水解过程中会降低土壤pH 值,进而影响砷的稳定,并有可能使其它稳定化的重金属析出。为此,在使用过程中需要向其混入一些碱性缓冲物,如生石灰、氧化镁等。除铁盐外,铁锰氧化物也是一种非常有前途的砷络合剂。
铬在自然界中的存在以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)为主,Cr(Ⅵ)主要在较强氧化性的环境下存在,是毒性较大的致畸、致突变剂。目前土壤中Cr(Ⅵ)污染的修复主要采用化学还原法,即在偏酸性环境中将土壤中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),然后调节土壤pH 值至弱碱性,从而形成Cr3(OH)沉淀,达到稳定化目的。土壤修复过程中常用的还原剂为硫代硫酸盐、亚硫酸盐、亚铁盐、零价铁等。有研究表明,在运用化学还原法修复土壤中Cr(Ⅵ)污染时应充分考虑目标土壤中Cr(Ⅵ)的浓度、修复目标值、土壤本身还原性物质含量、还原剂在使用过程中的流失或分解、土壤中氧化物消耗等多个因素。