经过对土壤母质的分析，大量研究认为土壤中的土壤Al、Mn、Ni、Cr等元素主要来自自然界中的风化、变质等物理化学过程，由于土壤母质地质时代的变化，不同元素之间的丰富可能会有所不同，如Al,Mn它被认为是最古老的地质岩石，如古代和中生代，Ni、Cr来自于上新世松散沉积等地质区。Pb、Hg、Cd重金属元素的分布主要与人为活动因素有关。
随着城市化和工业化的快速发展，采矿、冶炼等工矿企业排放的三废物、煤炭、石油等矿物燃料的燃烧以及农药、化肥的过度使用，重金属通过各种方式进入土壤。由于重金属不能被微生物降解，难以消除，在一定程度上积累土壤会毒害土壤植物系统，导致土壤质量退化、作物产量和质量下降，恶化水文环境，随着食物链逐步扩大，危害人体健康。
目前，国内外常用的土壤重金属处理方法主要包括物理、化学和生物法，以及土壤重金属污染治理，思路已由将重金属完全去除转变为实行基于风险控制的策略。采用化学钝化修复技术，通向重金属污染土壤在土壤中添加钝化剂改变重金属的存储形式，主要目的是将重金属从生物有效性高的可交换状态和碳酸盐结合状态转化为生物有效性低的有机结合状态和残渣状态，降低其生物有效性是控制重金属污染土壤的有效途径之一，该技术具有处理时间短、经济低、应用范围广等优点。
常用的化学钝化剂主要有无机、有机、微生物和新型复合材料。无机钝化剂主要包括粘土矿物（泡沫石、沸石、膨润土、高岭土等）、工业副产品（粉煤灰、飞灰、石灰、赤泥、硅粉、石膏等）、磷酸盐、金属氧化物（过磷酸钙、磷矿粉、钙镁磷肥、羟基磷灰石、磷酸盐、氧化镁等）；有机钝化剂主要包括动物粪便、秸秆、生物炭、黑炭、城市生活污泥等；微生物钝化剂主要包括根、还原菌等；新型复合材料主要包括改性材料、无机有机材料、纳米材料等。由于土壤固有基质的复杂性，以及重金属污染土壤中的大多数重金属共存形成复合污染，在重金属、重金属和土壤界面之间有复杂的相互作用。因此，在选择不同类型土壤中的重金属时，钝化效果也有所不同。然而，大多数研究只修复某种重金属，同时钝化和同步修复各种重金属污染土壤报道还少。
土壤中重金属与钝化剂之间的物理化学反应可以调节和改变土壤中重金属的存在，主要是为了降低重金属的生物有效性，然后降低重金属对植物和人体等生物受体的毒性，从而达到修复和污染土壤的目的。一般来说，不同形式的重金属的生物有效性差异较大，相互关系密切。重金属形态与生物有效性之间的关系一般表现为可交换状态>碳酸盐结合>铁锰氧化物结合态>有机结合态>残渣态。而重金属的生物有效性，主要是指植物能够吸收利用的那部分，相对于重金属的分级形态来说，可交换态、碳酸盐结合的有效性最高，铁锰氧化物结合态次之，有机结合态有效性较低，而残渣态对植物而言几乎无效。
坡缕石、钢渣、磷矿粉在20%的浓度下可显著降低土壤中5种重金属Pb、Cu、Zn、Cd、As的生物有效态含量。
钝化剂可以减少植物易吸收的可交换态和碳酸盐的结合，增加难吸收的残渣。20%的磷矿粉可以使残渣状态Pb、Cu、Zn钙砷显著增加，使可交换态Cd和Zn碳酸盐结合Zn显著下降；20%的钢渣使可交换态Cd、Zn铁砷明显下降，残渣状态Cu、Zn显著增加；20%的坡缕石使残渣状态Pb、Zn可交换态显著增加Pb、Cd显着下降。
在四种钝化剂中，木炭和坡缕石具有较大的比表面积和孔容量，主要用于重金属钝化机的吸附和表面复合；虽然钢渣和磷矿粉的比表面积和孔容量较小，但较高pH重金属的钝化机制主要是化学沉淀。
