土壤是非常复杂的多相体系，污染物进入土壤后，通过稀释、扩散和迁移等作用降低污染物的浓度;通过酸碱反应或氧化还原反应等改变污染物的形态和毒性，或污染物在胶体表面发生吸附或凝聚而被固持，抑或被生物或微生物降解、吸收与转化。因而土壤对外来污染物有一定的接纳和缓冲能力，而且土壤污染往往不易被直观发现。因此，研究POPs在土壤中的归宿，对进一步探讨POPs在土壤介质中的迁移转化规律有重要意义。
有机污染物进入土壤后，主要经历以下过程。
(1)吸附-解吸
吸附和解吸过程影响土壤中有机污染物的微生物可利用性，也影响有机污染物向大气、地下水与地表水的迁移，因此，它是决定土壤中有机污染物行为的一对关键过程。由于土壤是矿物质-腐殖质复合体的团粒结构混合物，所以它可有效地吸附有机物，其吸附能力主要取决于土壤有机质的含量和性质。
早先有观点认为疏水性有机物被土壤沉积物吸附的过程应是一种分配的过程，平衡分配系数与土壤中有机碳的含量存在线性相关关系(Lambert，1967;Lotseetal.，1968;O'Connoretal.，1974;Choietal.，1976;Karickhoffetal.，1979)。根据有机碳在沉积物中的含量fOC，对分配系数Kd进行了标准化，提出KOC的表达式如下:
KOC=Kd/fOC
这样，即使土壤/沉积物有机碳含量变化较大时，对给定的有机化合物而言，KOC值基本保持稳定。后来，Weberetal.(1996)提出土壤/沉积物吸附有机污染物的三端元模式。将土壤中吸附有机污染物的组分分成无机矿物表面、无定形的土壤有机质和凝聚态的土壤有机质3个部分。其中无机矿物表面和无定形的土壤有机质对有机污染物的吸附以相分配为主，而有机污染物在凝聚态的土壤有机质上的吸附则表现为非线性。Pignatelloetal.(1996)和Xingetal.(1997)提出双模式吸附模型将土壤有机质分为溶解相和孔隙填充相两个部分。这两部分都会对吸附产生影响，但机理却完全不同。其中有机污染物在溶解相上的吸附是一个分配过程，有机污染物在此相中具有较大的扩散系数，吸附与解吸的速率都很快，不会发生滞后现象。相反，在孔隙填充相中的吸附则服从Langmuir等温吸附模型，吸附与解吸的速率较慢，存在解吸的滞后现象。这些研究都肯定了土壤/沉积物有机质的异质性(Heterogeneity)是引起有机污染物非线性吸附的主要原因，可见对土壤/沉积物吸附有机污染物机理的研究已进入到分子和微观水平。
何耀武等(1995)对荧蒽和菲在土壤中的吸附试验研究结果表明，所测浓度范围内两种化合物在土壤中的吸附等温线为直线型，不同土壤有机质-水分配系数的对数基本相同。这表明多环芳烃类化合物在土壤中的吸附量主要取决于土壤有机质含量。Meansetal.(1980)的研究也表明，土壤和沉积物对PAHs的吸附容量也与有机碳的含量显著正相关。Gunasekaraetal.(2003)的研究表明，有机质中的芳香组分和脂肪族组分对疏水性有机污染物的吸附都很重要。Luekingetal.(2000)等的研究表明:有机质的还原和聚合程度越高，污染物的解吸滞后程度越大，解吸速率越慢，生物有效性也就越低。Perminovaetal.(1999)等发现PAHs在19种不同来源土壤、沉积物中的腐殖质(HA(胡敏酸)、FA(富里酸)、HA+FA)上的KOC值的大小与腐殖质自身的芳香性具有很强的相关性，腐殖质的来源和组成与KOC值有相关性。
(2)渗滤
土壤中的有机污染物可随降水溶解下渗至地下水中或随地表径流迁移至地表水中。
(3)降解
有机污染物在土壤中的降解分为生物降解和非生物降解，非生物降解主要有光解、水解、氧化-还原反应等。
微生物降解多环芳烃一般采用以多环芳烃为唯一碳源、能源和将多环芳烃与其他有机质进行共代谢两种方式，气单胞菌属等细菌能把土壤中低分子量多环芳烃(双环或三环)作为唯一碳源和能源，有利于土壤净化。研究表明高分子量多环芳烃(一般为四环以上)由于可溶性差和比较稳定，其生物降解一般均以共代谢方式开始。如能降解荧蒽的美丽小克银汉霉菌、能降解苯并［a］芘的显毛金孢子菌和1种烟管菌(Dhawaleetal.，1992;Pothulurietal.，1992)。现已从受污染土壤中分离出少数能矿化四环多环芳烃并一同作为唯一碳源和能源的细菌。巩宗强等(2001)用菲、芘、邻苯二甲酸等作为土壤中苯并［a］芘的共代谢底物的研究表明，芘可以促进镰刀菌、毛霉对苯并［a］芘的降解，菲也可以促进镰刀菌对苯并［a］芘的降解。
(4)挥发
土壤中有机污染物的挥发主要发生在地表。Scholtz(1993)对照研究了表面喷施与地下6～10cm处对种子进行处理两种施药方式，测定林丹的挥发速率。研究发现，表面喷施的林丹挥发速率远大于地下种子处理的挥发速率。
(5)被植物吸收进入食物链中富集
有研究表明，多环芳烃在黑麦草、鹰嘴豆、苜蓿和紫云英等植物体内可从植物根部运移至上部，也可从叶部运至根部(Guntheretal.，1967;Edwardsetal.，1982)。但Ellwart(1977)进行的大田试验显示，大多数农作物根系不吸收多环芳烃。植物对多环芳烃的吸收速率取决于植物种类和土壤中多环芳烃的浓度，土壤中多环芳烃浓度越高，能吸收多环芳烃的植物吸收的多环芳烃越多。
总之，有机污染物在土壤中的环境行为首先是由其自身性质决定的，如疏水性、挥发性和稳定性。同时，环境因素也会产生重要的影响，如土壤的组成和结构、土壤中微生物的状况、温度、降水及灌溉等。由于持久性有机污染物具有疏水性强、脂溶性强、难生物降解等特点，土壤成为其主要的蓄积库，吸附、解吸是决定土壤中有机污染物行为的一对关键过程，对于其他过程都产生重要影响。