De naam “zware metalen” staat voor een groep van metalen met bijzondere eigenschappen. Voor de kwaliteit van het Rijnwater zijn in het bijzonder arseen, lood, cadmium, chroom, koper, nikkel, kwik en zink van belang.
Zware metalen kennen veel toepassingen, maar worden vooral gebruikt om metalen te veredelen, waarbij de behandelde materialen bepaalde, gewenste eigenschappen krijgen. Zware metalen adsorberen aan zwevend stof en stapelen zich zo op. Een aantal zware metalen is in kleine hoeveelheden van levensbelang (essentieel) voor organismen. Echter, veel zware metalen, ook de essentiële, kunnen in lage concentraties al schadelijk of giftig zijn voor organismen. Om de schadelijke concentraties voor organismen te kunnen beoordelen, zijn er EU-milieukwaliteitseisen vastgesteld en ICBR-doelstellingen ontwikkeld.
De concentraties zware metalen in het water en het zwevend stof van de Rijn zijn weliswaar gedaald, maar het gehalte van een aantal zware metalen - vooral diegene die diffuus worden geloosd - is nog steeds te hoog. De milieukwaliteitseisen conform Kaderrichtlijn Water worden hier en daar overschreden en ook de ICBR-doelstellingen voor zink in zwevend stof worden nog steeds niet gehaald.
De belangrijkste bronnen van zink zijn industrie, mijnbouw, verbranding van steenkool en afval, en productie van staal. Zink wordt ook in de woningbouw gebruikt: regenpijpen en regengoten worden bijv. uit zinkplaten gemaakt, schoorstenen en dakramen worden verzinkt en soms worden hele daken bekleed met een zinken afdekking. Het zink in deze bekledingen komt via het rioolstelsel en verschillende, hierop aansluitende emissieroutes in de Rijn terecht.
De belangrijkste emissieroutes van zink naar de Rijn zijn gezuiverd communaal afvalwater en regenwateruitlaten, overstorten uit gemengde rioolstelsels en niet op rioolwaterzuiveringsinstallaties aangesloten rioolstelsels. Regionaal kan afspoeling van verharde oppervlakken van groot belang zijn.