Blei und seine Verbindungen gehören zu den starken Umweltgiften.
Im Bereich der Gewässerbelastung zum Beispiel stammen Blei-Belastungen in Kläranlagen aus Abschwemmungen von Straßen und Dächern. Das Blei akkumuliert sich, wie andere Schwermetalle auch, in Klärschlämmen, Sedimenten aber auch in Lebewesen. Überschreitungen des Grenzwertes von Blei im Trinkwasser können in Altbauten auftreten, in denen das Trinkwasser noch durch Blei-Rohre geleitet wird. Die Einleitung von Blei mit Abwasser ist ab 01. 01. 1990 nach dem Abwasserabgabengesetz abgabepflichtig.
Besonders problematisch für die Luftbelastung sind die mit den Kraftfahrzeugabgasen (Bleitetraethyl), durch Abfallverbrennung und andere Feuerungsanlagen sowie durch bleiverarbeitende Betriebe (z.B. Akkumulatorenherstellung) in die Umwelt gelangenden Belastungen.
Blei wird neben diesen Anwendungen in der Bildschirmherstellung und im Strahlenschutz verwendet.
Schwere Bodenbelastungen entstehen zum Beispiel immer wieder bei Korrosionsschutzmaßnahmen an Stahlbauten, wenn durch das Sandstrahlen große Mengen Bleimennige in die Umwelt gelangen.
Die Umweltbelastung durch Blei ist in den vergangenen Jahren stark zurückgegangen.
Eine deutliche Entlastung der Umwelt wurde durch die Verwendung unverbleiter Kraftstoffe sowie durch den Ersatz von Bleimennige durch blei- und chromatarme Korrosionsschutzstoffe (Umweltzeichen!) erzielt.