Keemikud nimetavad metallideks elemente, millel on iseloomulik metalne läige, mis on head elektrijuhid ja mis enamasti astuvad keemilistesse reaktsioonidesse kui positiivsed ioonid. Kuigi paljusid metalle peetakse toksilisteks, ei tohi unustada, et kõik metallid on looduslikud ained, mis on eksisteerinud meie planeedil selle tekkimisest alates. Erandi moodustavad inimese poolt tuumareaktsioonides saadud radioisotoobid.
Maailmas on teada mõned näited keskkonna reostumise kohta metallidega, mis on tekkinud loodusliku maagi lagunemisel ja sealt metallide väljaleostumisel. Enamasti põhjustab metallireostust kas maakide kaevandamine või sulatamine. Samuti satuvad metallid keskkonda kütuste põletamisel, olme- ja tööstusheitvetega, kaevandustest ja metallurgiatööstusest ning põllumajandusest (pestitsiidid).
Inimtegevus on valdav kaadmiumi, plii, tsingi ja elavhõbeda keskkonda sattumise põhjus (inimese osatähtsus 66–97%), samas näiteks mangaan jõuab keskkonda peamiselt looduslikul teel.
Paljud metallid (nt tsink, vask, raud) on teatud kontsentratsioonides hädavajalikud organismi normaalseks funktsioneerimiseks, kuid vajalikkuse läve ületamisel muutub aine organismile kahjulikuks (vt joonis 1).
Joonis 1. Nii vajalikud kui ka mittevajalikud metallid muutuvad organismidele ohtlikuks teatud kontsentratsiooni ületamisel (E – organismi elujõulisus, Kv – vajaliku aine kontsentratsioon, Kmv – mittevajaliku aine kontsentratsioon, v – võimalik vajadus üliväikestes kogustes)
Kui räägitakse metallidest kui keskkonna reostajatest, kasutatakse sageli terminit „raskmetallid“. Tänapäeval on väga palju erinevaid raskmetallide klassifikatsioone. Puhtalt keemilises tähenduses oleks korrektne nimetada rasketeks neid metalle, mille tihedus on suurem kui 5 g/cm3, kuid keskkonnaprobleeme käsitlevates töödes nimetatakse tavaliselt raskmetallideks kõiki metalle, mis on elusorganismidele toksilised, olenemata nende tihedusest, aatommassist jms (nt alumiiniumi tihedus on kõigest 1,5).
Mittevajalikud metallid, näiteks elavhõbe või kaadmium, võivad organismi sattudes takistada organismile vajalike metallide (nt vask, tsink) kättesaadavust, tõrjudes teatud ensüümvalkudest olulised metallid välja. Tsink on rohkem kui 150 ensüümi oluline komponent. Metallid ei allu biodegradatsioonile, st organismid ei suuda neid lagundada ja nad akumuleeruvad organismides. Mida kõrgemal toiduahela tasemel organism asub, seda suurem on temas toksiliste metallide sisaldus – seda nimetatakse biomagnifikatsiooniks. Organismidel on siiski võime metallide kahjulikku mõju leevendada või kõrvaldada – detoksifikatsioon organismides toimub peamiselt aktiivsete metallide „peitmise“ teel valkude koostisse. Sellised valgud on näiteks metallotioneiinid, mis omavad hulgaliselt metalle siduvaid sulfurhüdrüül (SH) rühmi.
Puhtal kujul on metallid suhteliselt inertsed ja sageli vähetoksilised. Paljude metallide toksilisus suureneb oluliselt, kui nad seonduvad orgaaniliste liganditega, st moodustavad metallorgaanilised ühendid. Need ühendid, näiteks metüülelavhõbe, etüülplii või tributüültina, on väga lipofiilsed ning läbivad kergesti rakumembraane, mis laseb neil hõlpsasti levida kõikjale organismis. Metallorgaanilised ühendid on väga toksilised ja neil on suur bioakumuleerumisvõime. Sattudes organismi, võivad nad muuta valkude koostist, rikkuda osmoregulatsiooni, löögi alla võivad sattuda nii endokriin- kui ka närvisüsteem. Mitmetel metallorgaanilistel ühenditel on kantserogeensed omadused.
Üks traagilisemaid näiteid keskkonna reostamisest metallorgaaniliste ühenditega on seotud Jaapani tööstuslinna Minamataga. Aastakümnete jooksul (1932–1968) lasi kohalik ettevõte Minamata lahte tööstusjäägina tekkiva elavhõbeda. Anaeroobsetes tingimustes moodustusid metallilisest elavhõbedast bakterite toimel selle metüülühendid. Toimus kiire bioakumulatsioon ja -magnifikatsioon. Kuna kohaliku elanikkonna peamiseks toiduks on aastasadade jooksul olnud lahest püütud kala, avaldus 1956. aastal inimeste massiline mürgistus. Alles kolme aasta pärast selgus, et selle põhjuseks oli elavhõbe. Haigus nimetati koha järgi Minamata sündroomiks. Samalaadse ohu tekkimist prognoositakse tänapäeval Amazonase ökosüsteemis, kus jõesetetesse on aastate jooksul ladestunud hulganisti kohalikest kullakaevandustest pärit kulla rikastamiseks kasutatud elavhõbedat (vaata ka peatükki „Toksiliste ainete toime inimesele”). .
