1）汞的迁移转化 土壤中有金属汞、无机汞和有机汞。按其存在形态有离子吸附和共价吸附的汞、可溶性汞（HgCl2）、难溶性汞（如磷酸汞、碳酸汞和硫化汞）。硫化汞是极难溶的，所以有人把硫化汞看作土壤汞化物转化的最终产物。无机汞可还原为金属汞。有机汞如有促进还原作用的有机物参与，也降解为金属汞。在正常的土壤 Eh和 pH范围内，汞能以零价态（元素汞或金属汞）存在，是土壤中汞的重要特点。
（1）汞的吸附特征：据有人研究，粘土矿物对HgCl2的吸附顺序是：伊利石＞蒙脱石＞高岭石； 对醋酸汞的吸附作用蒙脱石的吸附量最大，水铝英石次之，高岭石最低。
pH也影响胶体对汞的吸附，粘土矿物在 pH7时吸附汞量最大，而有机胶体在较低的 pH时，就能达到最大的吸附量。
（2）汞的氧化还原特征：土壤中汞有三种价态；0、+1、+2。在还原条件下，Hg2+可还原为Hg0，但在好气条件下，Pseudomonao 细菌能将Hg2+转化为Hg0。
Hg2+在含有H2S的还原条件下，将生成极难溶的硫化汞（HgS）。当氧充足时，HgS又可慢慢氧化为亚硫酸盐和硫酸盐，使HgS转化为Hg2+。
（3）汞的甲基化：在嫌气条件下，无机汞在某些微生物的作用下可甲基化转化为剧毒的可溶性有机汞——甲基汞（CH3Hg）和二甲基汞（（CH3）2Hg）。
2）镉的迁移转化 土壤中镉的存在形态也很多。但总的可分为水溶性镉和非水溶性镉两大类。离子态和络合态的水溶性镉CdCl2、Cd（WO3）2等能为作物所吸收，对生物危害大。而难溶性镉的化合物CdS、CdCO3等，则为非水溶性镉，不易迁移，不易为植物所吸收。两者在一定条件下可互相转化。
土壤中镉的迁移转化受pH和Eh的影响甚大。当土壤偏酸性时，镉的溶解度增高；反之当土壤pH偏碱性时，镉的溶解度低。据研究，土壤pH和交换性钙与水稻中镉的含量呈负相关。
日本园田等研究了不同 Eh条件下土壤对镉的吸附。在氧化条件下（500 mV），土壤和含镉溶液相作用时，其所吸持的镉中有20％以上处于交换态，同时加入磷酸盐，交换态镉减少，而不溶态镉增多，但可给态镉可达45％。土壤处于还原条件（200 mV）时，加入磷酸盐，可进一步使交换态镉减少，不溶态镉增多，这是由于还原条件对形成难溶性磷酸镉有利。特别当Eh降到0mV，无论施加磷酸与否，都使土壤不溶态镉增加。它不但是形成磷酸盐，而且能形成更稳定的硫化镉。日本水野等认为水稻吸收土壤中的Cd与Eh有密切关系。非溶性镉CdS一方面参与氧化还原反应：
CdS
Cd2++S2-而 S2--2eS↓
从而使可给态Cd2+浓度增加；另一方面硫离子氧化为硫酸，使土壤 pH降低，CdS的溶解度增加。
对被镉污染的土壤研究证明，Cd和 Zn、Pb等的含量存在一定的关系，镉含量高的地方，Zn、Pb、Cu也相应的高。锌的存在可抑制植物对镉的吸收。因此，镉的迁移转化除受土壤pH和Eh的影响外，还受
响。土壤可给态Cd2+含量高，水稻中镉的含量高的机率也大。
由于表层土壤对镉的吸附和化学固定，使土壤中镉的分布集中于土壤表层几厘米内。同时土壤中镉的污染容量最小，这是土壤镉污染的一个重要特点。因此，只要土壤中镉含量稍有增加，就会使水稻中镉的含量相应增高。因而为控制土壤镉污染所订的环境标准较为严格，不能超过 1.0 ppm。
3）砷的迁移转化 土壤砷的平均含量 5 ppm或 6 ppm。影响土壤砷含量的是母岩、气候条件和土壤固砷能力有关的物质组成与数量（如有机物、粘土矿物、Fe、S和Se等）以及土壤的pH和Eh条件。
砷的化学性质与磷相似，砷的残留量高，不能为微生物所分解，是土壤中主要污染物之一。
土壤中的砷大部分为胶体所吸附，或和有机物络合-螯合，或和磷一样与土壤中铁、铝、钙离子相结合，形成难溶性化合物、或与Fe、Al等的氢氧化物发生共沉淀。而水溶性砷只占全砷的5—10％。水溶性砷
土壤对砷的吸附，主要是粘土矿物中的铁铝氢氧化物，其次为有机胶体。我国土壤对砷的吸附能力的顺序是：红壤＞砖红壤＞黄棕壤＞黑土＞碱土＞黄土。这也说明铁铝氢氧化物吸附砷的突出作用。被吸附的砷，1／3以上为交换态，其他为固定态。
对土壤吸附砷的交换，pH值起重要作用。pH值高，土壤砷吸附量减少，而水溶性砷增加。日本前田信麦等人的研究表明，随着Eh的降低和pH的升高，砷的可溶性显著增加。
土壤中可溶性砷酸和亚砷酸随Eh的变化而相互转化。土壤在氧化条件下大部分是砷酸，砷酸易被胶体吸附而增加土壤固砷数量。随着Eh的降低，砷酸转化为亚砷酸，可促进砷的可溶性，增加砷害。在对作物的危害中，亚砷酸比砷酸毒性更强。
4）铬的迁移转化 土壤中铬的含量范围在 10—150 ppm，平均含量为 40 ppm。土壤中的铬多属不溶性氧化物，可给性较低。铬在土壤中主要有两种价态；＋3、＋6。其中正三价最稳定。
土壤中铬的迁移转化受Eh影响较大。强酸性土壤中不存在六价铬化合物，因为它必须具有很高的 Eh（＞1.2伏）。但在弱酸性与弱碱性条件下可能有六价铬化合物，如 pH是 8，Eh是0.4伏的荒漠土壤中曾发现铬钾石（K2CrO4）的存在。土壤的六价铬可被土壤有机质还原为三价铬。除非在碱性氧化条件下，土壤中铬酸盐是不稳定的。
铬离子不存在于溶液中，在酸性条件下可与水和其他阴离子结合，碱性溶液中则可形成多核的羟基化合物。
土壤铬的可给性较低，部分原因是土壤胶体对铬的强吸附作用，Cr3+甚至可交换粘土矿物晶格中的Al3+。许多土壤还表现了对Cr2O4-吸附
化铁对铬的吸附力，远非高岭石和蒙脱石可比。
土壤中的铬多属不溶性化合物，故迁移力很低，污水中85.99％的铬都残留累积在土壤表层中。