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英国在14世纪初已经开始关注煤烟污染，到了17世纪，伦敦的大气煤烟污染加剧，但在当时，污染的范围较小并且污染物数量较少，依靠自然的净化能力还不至于造成重大健康危害。自18世纪末兴起工业革命开始，大气环境污染发生质变并成为一种威胁人类生存与发展的全球性危机。
自18世纪下半叶起，英国、欧洲其他国家、美国和日本相继经历并且完成了工业革命。在这些国家，随着煤炭、冶金、化学等重工业的建立和发展，以及城市化进程的推动，逐渐发生了空气污染所导致的中毒事件。英国作为最先完成工业革命的国家，其煤烟污染最为严重。
19世纪末和20世纪初，美国的工业核心城市，如芝加哥、圣路易斯、匹兹堡等，大气煤烟污染的严重程度也不容忽视。后来居上的德国，其大气环境污染也极其严重。在这一时期，德国工业中心长时间被灰黄色的烟幕所笼罩，空气中也时刻弥漫着有害的烟雾。
20世纪40年代初期，全球工业生产和家庭燃烧释放的SO2每年可达几千万吨，其2／3是燃煤产生的，由此发生多起严重的燃煤大气污染公害事件。例如：1930年12月发生在比利时马斯河谷工业区的大气污染事件，是20世纪最早记录的大气污染公害事件。事件发生的地区是比利时境内沿马斯河24公里长的一段河谷地带，位于马斯峡谷的列日镇和于伊镇之间，两侧山高约90米。许多重型工厂分布在河谷上，包括炼焦、炼钢、电力、玻璃、炼锌、硫酸、化肥等工厂。当时的比利时大雾笼罩，气候反常。由于特殊的地理位置，马斯河谷上空出现了很强的逆温层，雾层尤其浓厚。在这种逆温层和大雾的作用下，马斯河谷工业区内多个工厂排放的大量烟雾弥漫在河谷上空无法扩散，有害气体在大气中的积存量接近危害健康的极限。在SO2和其他几种有害气体以及粉尘污染的综合作用下，河谷工业区有上千人患呼吸道疾病，短期内数十人死亡，死亡人数是同期正常死亡人数的十多倍。
这次事件轰动一时，但此时西方国家正在极力抵抗20世纪30年代的经济大萧条，人们无暇顾及大气污染事件。马斯河谷事件发生后，有人预测这一现象可能会在伦敦发生。结果不幸言中，22年后，伦敦果然发生了数千人死亡的严重烟雾事件，这说明造成20世纪各次烟雾事件的某些因素是具有共同性的。
发生在1948年的美国多诺拉烟雾事件也是世界有名的公害事件之一。该事件1948年10月发生在美国宾夕法尼亚州多诺拉镇。由于小镇上的工厂排放的含有SO2等有毒有害物质的气体及金属微粒在气候异常的情况下在山谷中积存不散，严重污染了大气。人们在短时间内大量吸入这些有害气体，引起各种症状。当时的记载是这样的，“10月27日早晨，烟雾覆盖着多诺拉。气候潮湿寒冷，阴云密布，地面处于死风状态，整个这一天和第二天就这样笼罩在烟雾之中，而且烟雾越来越稠厚，几乎是凝结成一块。午后视线也仅仅能看到街的对面，除了烟囱之外，工厂都消失在烟雾中。空气开始使人作呕，甚至有种怪味”。一周之内全城14 000人中有6 000人眼痛、喉咙痛、头痛、胸闷、呕吐、腹泻，20多人死亡。
在19世纪末到20世纪初的这一阶段中，大气污染呈现的特征是污染范围不断扩大、危害程度不断加剧。这一时期，汽车工业、石油与有机化工发展迅速，污染源仍然在增加，因而公害事件增多，公害病患者和死亡人数不断增加，人们称这一时期为“公害发展期”。
20世纪50年代之后，世界经济由战后的不景气进入发展时期，西方大国致力于发展经济，加快工业化和城市化进程。在这种增长型经济的背后，却隐藏着环境污染的巨大威胁。
工业化与城市化的推进，带来了对资源和原材料的大量需求和消耗，同时也使得工业生产和城市生活的大量废弃物排向大气、水和土壤之中，最终造成环境污染的大爆发。在这一时期，世界大气环境污染危机进一步加重，发达国家的大气环境污染公害事件接连发生，主要是由煤和石油燃烧排放的污染物而造成的大气污染事件。
20世纪英国伦敦发生了多起大气污染公害事件，其中有据可查的重大烟雾事件就有12起。最为严重、影响最大的是1952年的烟雾事件。1952年12月5—8日，英国全境为浓雾覆盖，形成逆温天气。伦敦的风速几乎为零，整个城市被连日不散的雾气紧紧包裹，能见度极低，燃煤产生的烟尘和SO2不断积累。官方统计，在大雾封城的几天中，共导致了数千人死亡，其中因支气管炎死亡的人数为正常时期的9倍，因肺结核死亡的人数为正常时期的5.8倍，因冠心病死亡的人数为正常时期的2.4倍。伦敦烟雾事件之后，英国颁布《清洁空气法案》，开始了对空气污染的治理。20多年后，伦敦的雾天逐渐变少，1975年只有15天，1980年则降到了5天。
发生在美国洛杉矶的光化学烟雾事件也是20世纪中期著名的大气污染公害事件。洛杉矶位于美国西海岸，是个阳光明媚、气候温暖、风景宜人的地方。早期金矿、石油和运河的开发，加之得天独厚的地理位置，使它很快成为一个商业、旅游业都很发达的港口城市。著名的电影业中心好莱坞和美国第一个迪士尼乐园都建在了这里。城市的繁荣使城市人口剧增，洛杉矶在20世纪40年代就已拥有250万辆汽车，每天消耗大量汽油，排出大量碳氢化合物、氮氧化物等大气污染物。此外，还有炼油厂、供油站等其他渠道的有机物排放，这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空，类似于形成一个光化学烟雾工厂。1943年，洛杉矶首次发生光化学烟雾事件，造成人眼痛、头痛、呼吸困难甚至死亡，植物枯萎坏死，橡胶制品老化龟裂以及建筑物被腐蚀损坏等严重后果。此后又多次发生类似事件，在1952年12月的一次光化学烟雾事件中，洛杉矶市65岁以上的老人死亡400多人。洛杉矶光化学污染事件是美国环境管理的转折点，不仅催生了著名的《清洁空气法》，也起到了环境管理的示范作用。经过近60年的治理，尽管洛杉矶的人口增长了3倍、机动车增长了4倍多，但该地区发布健康警告的天数却从1977年的184天下降到了2004年的4天。
光化学烟雾可以说是汽车拥挤的大城市的一个隐患。20世纪50年代以来，世界上很多城市、国家都不断发生光化学烟雾事件，包括日本东京、英国伦敦、澳大利亚、德国、中国兰州等。城市中机动车排放是光化学污染的主要原因，人们着重在改善城市交通结构、改进汽车燃料、安装汽车排气系统催化装置等方面做积极的努力，以防止光化学烟雾的产生。
20世纪50年代至70年代，环境污染成为世界重大的社会问题之一，由于公害事件的频繁发生，公害病患者和死亡人数的大幅上升，该时期被称为“公害泛滥期”。