有害的微量元素存在于人体内时, 常常会引起体内正常的新陈代谢障碍, 影响人体的生理功能。对人体有害的微量元素主要是铅、汞和镉。每日从内燃机排出的废气中就有20 万吨沉聚在地球上; 城市大气中的铅主要来自汽车废气, 人体中的铅三分之一来自空气。有些湖泊中存在大量的汞, 其中有一类汞的化合物, 名叫烷基汞, 使鱼受到污染后, 这些鱼就不能吃, 如果吃了就会中毒。在日本西北部有一条河周围的居民由于镉中毒而得一种“痛痛病”, 有几百人由于这种病而失去了生命。
铅是古代早就知道的一个金属元素。那时用铅的化合物作油料。在罗马时代的古代遗物中, 有金属铅制成的水管和盛酒的容器。根据当时的记载, 在那时就已经知道铅是有毒的。特别是到了18 世纪的初期, 在意大利的一本“工人疾病”一书中, 就记载了许多关于陶工和绘图师的铅中毒事件。目前, 全世界每年生产铅约为350 万吨, 其中大约有10 % 是烷基铅的形式作为汽油稳定添加剂用。它们在汽缸中燃烧后排出, 可污染大气。此外, 在铅蓄电池、油漆、低熔合金和铅锌冶炼等工业部门工作的工人以及经常使用铅容器等的人都会引起慢性铅中毒。铅进入人体后采取逐渐积累的形式, 蓄积于骨骼、肾脏等组织。每天摄入0. 3 毫克铅为正常现象, 但90 % 要排出体外。随着年龄的增长, 铅在骨骼中的浓度会稳定增加。
严重的铅中毒可引起贫血, 损害中枢神经越过血脑屏障, 引起大脑水肿而损伤脑组织, 最终导致铅中毒性脑病和神经性病变。它的基本症状是头痛、头昏、局部癫痫、昏迷以及在大骨骼末端产生铅斑。血液内的铅如达到每升100 到150 微克, 则神经系统受损, 发育迟缓, 智商下降, 美国亚特兰大疾病控制中心认为, 儿童血铅水平超过每升100 微克时即属铅中毒。铅中毒也可用红血球在碱性染料下的彩斑这一特征来判别。从分子的水平来看, 铅主要是与体内的某些酶的巯基(-SH) 结合, 从而抑制了这些酶的活性, 影响了血红素的生物合成以及神经细胞元。急性铅中毒还损伤肝、肾等器官。