第一種特定有害物質とは揮発性有機化合物（VOC）と呼ばれ常温常圧であっても大気中に容易に揮発する有機化学物質のことを言います。土壌汚染対策法ではトリクロロエチレン（TCE）やテトラクロロエチレン（PCE）など11項目が定められています。第一種特定有害物質の浄化・修復対策技術は土壌汚染対策技術の中でも最も進んでおり、数多くの技術が存在します。
第二種特定有害物質とはカドミウム、砒素、水銀などからなる重金属等のことを言います。第二種特定有害物質の浄化・修復対策技術はその性質から分解することが困難である為、浄化手法の多くが最終的に処分場による処理、もしくはセメント再資源化がとられます。 重金属汚染は全てが人為由来ではなく、自然由来といった、自然界に存在する重金属の存在など産業活動以外によってもたらされたものもあります。そのため、一概に全て除去・浄化対策をするのではなく、不溶化などの処理による対応なども注目を集めています。
第三種特定有害物質とは第一種、第二種特定有害物質以外の汚染物質（その他）として定義されており、シマジン、チウラム、チオベンカルブ、有機リンといった農薬関連とPCBの5項目が該当します。第三種特定有害物質の中でもPCB汚染土壌の問題はその処理が難しく、処理方法は限られています。
油汚染は土壌汚染対策法で定められている有害物質ではありません。しかし、油（ガソリン・重油）は放っておくとベンゼンになる可能性もあることや、油膜油臭という見た目、臭いの不快感という観点から最近ではガソリンスタンド以外でも工場や商業施設跡地の汚染土壌の1つとして対策されるケースが増えています。油汚染は工場だけでなく、大型の施設などでも見られます。その理由として重油ボイラーからの漏洩というのが挙げられます。 油汚染に対する指針として「油汚染対策ガイドライン―鉱油類を含む土壌に起因する油臭・油膜問題への土地所有者等による対応の考え方―」があります。このガイドラインでは、油汚染に対する調査・対策の基本的な考え方がまとめられています。
ダイオキシン類汚染は野焼き跡や焼却炉跡で見受けられる汚染です。ダイオキシン類は土壌汚染対策法で定められている有害物質ではありませんが、「 ダイオキシン類特別措置法」の定めにより、ダイオキシン類土壌の環境基準・規制が定められています。また、地方自治体によっては土壌汚染調査の義務として、土壌汚染対策法で定められた有害物質に加えてダイオキシン類も含む自治体もあります。
その他、医療系廃棄物や廃棄物の不法投棄による汚染（埋設物による汚染）、など土壌汚染の汚染物質は土壌汚染対策法以外の視点からも問題視される項目が多いのも事実です。
対策手法は、様々な手法が組み合わされたり、最終処分場への処理などによって実施されています。
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