Хімічні методи знешкодження рідких і твердих нафтовмісних відходів полягають в додаванні до маси, що нейтралізується, хімічних реагентів. Залежно від типу хімічної реакції реагенту із забрудненням відбувається осадження, окислення-відновлення, заміщення, комплексоутворення.

Методи осадження засновані на іонних реакціях з утворенням малорозчинних у воді речовин і особливо ефективні при нейтралізації важких металів і радіонуклідів. Метод осадження органічних забруднень заснований на двох типах реакцій: комплексоутворення і кристалізація. Осадження використовують для очищення ґрунту від поліхлорованих біфенолів, пентахлорфенолів, хлорованих і нітрованих вуглеводнів. Реагенти можуть бути як у рідкій, так і в газоподібній фазах. Проте при цьому відбувається збільшення об'єму знешкоджуваної маси.

Методи управління окислювально-відновною реакцією середовища дозволяють переводити сполуки важких металів і радіонуклідів у важкорозчинні у воді гідрооксиди, а також руйнувати ціаніди, нітрати, тетрахлориди та інші хлорорганічні сполуки [29].

Для хімічної іммобілізації або компексоутворення використовують неорганічні в'яжучі типи цементу, золи, силікатів калію і натрію, вапно і гелеутворюючі речовини (бентоніт або целюлоза). Іммобілізацію використовують для зв'язування важких металів, радіоактивних відходів, поліциклічних і ароматичних вуглеводнів, трихлоретилену і нафтопродуктів.

Недоліком комплексоутворення є нестійкість в'яжучих речовин до атмосферної і ґрунтової вологи, швидких змін температури, що приводить в результаті до руйнування композиційного матеріалу. Об'єм відходів після комплексоутворення зменшується тільки в 2 рази.

Біологічні методи знешкодження ПО і ТПО знаходять все більш широке застосування в нашій країні і особливо за кордоном. Вони засновані на здатності різних штамів мікроорганізмів в процесі життєдіяльності розкладати або засвоювати в своїй біомасі багато органічних забруднювачів. В процесі біознешкодження відбувається вторинне забруднення атмосферного повітря продуктами гниття клітин мікроорганізмів – сірководнем і аміаком.

Біологічне очищення найчастіше використовується для нейтралізації органічних токсикантів і важких металів, а також азотних і фосфорних сполук в ґрунтах і ґрунтах. Біологічні методи можна умовно підрозділити на мікробіодеградацію забруднювачів, біопоглинання і перерозподіл токсикантів [29].

Мікробіодеградація – це деструкція органічних речовин певними культурами мікрофлори, внесеними в ґрунт. Процес біорозкладання протікає з помітною швидкістю при оптимальній температурі і вологості. Мікробіодеградація може бути використана в усіх випадках, де природний мікробіоценоз зберіг життєздатність і видову різноманітність. Хоча процес йде надто повільно, його ефективність висока.

Біопоглинання – це здатність деяких рослин і простих організмів прискорювати біодеградацію органічних речовин або акумулювати забруднення в клітинах.

Фізико-хімічні методи утворюють найбільш представницьку групу методів знешкодження ПО і ТПО. При створенні фізичних полів у пористих середовищах починають протікати одночасно багато фізико-хімічних процесів.

При накладенні поля механічних напруг забруднений ґрунт інтенсивно перемішується і відбувається очищення частинок ґрунту від поверхневих забруднень.

Гідродинамічна дія на ґрунт супроводжується суфозією, вилуговуванням, адсорбцією, дифузією і винесенням забруднень з порового простору ґрунтів.

Перспективний метод надкритичної екстракції вуглекислим газом органічних забруднень [29].

Постійне електричне поле, прикладене до водонасиченого ґрунту, викликає протікання електрохімічних і електрокінетичних процесів. До електрохімічних процесів відносяться: електроліз, електрофлотація, електрокоагуляція, електродеструкція, електрохімічне знезараження, іонний обмін, електрохімічне окислення і вилуговування, електродіаліз, а до електрокінетичних – електроосмос, електрофорез і електроміграція.

Електроліз порового розчину забруднених ґрунтів – це окислювально-відновний процес, в результаті протікання якого відбувається розкладання хімічних сполук. Він використовується для очищення ґрунтів від мікроорганізмів і називається електрохімічним знезараженням. Ефективність методу доходить до 99%.

При електрофлотації видалення нафтопродуктів відбувається бульбашками газу, що утворюються при електролізі і підіймаються до поверхні.

Електрокоагуляція – це процес агрегації мікрочасток мінерального походження і органічних молекул. У методі електрокоагуляції використовують залізні і алюмінієві електроди, при розчиненні яких утворюються гідрооксиди, що адсорбують забруднення і випадають потім в осад.

Електрохімічне окислення застосовується для очищення ґрунтів від хлорованих вуглеводнів і фенолу. Ефективність окислення фенолу – 70-92%.

Електрохімічне вилуговування – це метод очищення ґрунтів, заснований на висолажуванні забруднень або переведенні важких металів у рухому форму. Проте метод вимагає внесення додаткових хімічних реагентів.

Електродеструкція здійснюється при електрохімічному розкладанні токсичних органічних сполук на електродах з утворенням нетоксичних речовин. Перевага методу в низькій вартості і високій ефективності.

При електродіалізі порового розчину ґрунтів і ґрунтів відбувається очищення від забруднень в колоїдній формі, знесолювання в середній частині міжелектродного простору.

Електрокінетичні методи почали широко застосовуватися з 60-х років. Електрокінетична обробка застосовується для очищення глинистих і суглинних ґрунтів. Електрокінетичні явища, що спостерігаються в пористих середовищах при протіканні постійного електричного струму, підрозділяються на електроосмос і електрофорез [29].

При електроосмосі іони, що містяться в рідині, переміщаються відносно нерухомої зарядженої поверхні мінеральних частинок ґрунту, захоплюючи при цьому забруднення в розчиненому або рідкому стані. Електроосмотична швидкість потоку пропорційна добутку сили потоку на величину дзета-потенціалу і на питому поверхню пористого середовища.

При протіканні електрофорезу в поровому просторі ґрунту, заповненому повністю або частково водою, переміщуються мінеральні частинки. Це явище має надто незначну роль в електрокінетичному перенесенні забруднень в дисоційованій формі, але визначає в перенесенні колоїдних і заряджених мінеральних частинок електрофоретичне переміщення колоїдних і мікрочасток, спостерігається в макропористих ґрунтах (пісковик, супісок).

Під дією напруги, прикладеної до електродів, які занурені в свердловини, вода і екотоксиканти в колоїдному стані переміщуються до електродних резервуарів, з яких потім вода із забрудненнями витягується на поверхню і очищається одним з фізико-хімічних методів. Ефективність очищення може доходити до 99%.

Окрему групу складають електромагнітні методи, засновані на термічному ефекті при взаємодії електромагнітного випромінювання з речовиною

У надвисокочастотних