环境污染并不是一个新生事物，而是一位远方来客。早在14世纪初期，英国就注意到了煤烟污染；17世纪伦敦煤烟污染加重时，有人曾经提出过改善大气品质的方案。不过那时候，污染只是在少数地方存在，污染物比较少，污染力也比较轻微，依靠大自然的自净能力，尚不至于造成重大危害。
环境污染发生质变并演变成一种威胁人类生存与发展的全球性危机，肇始于18世纪末叶兴起的工业革命。我们可以把这场革命视为人类环境污染史的分水岭。
1.18世纪末—20世纪初环境污染的起步
从18世纪下半叶起，经过整个19世纪到20世纪初，首先是英国，而后是欧洲其他国家、美国和日本相继经历和实现了工业革命，最终建立起了以煤炭、冶金、化工等为基础的工业生产体系。这是一场技术与经济的革命，它以蒸汽机的改良和广泛应用为基本动力。而蒸汽机的使用需要以煤炭作为燃料，因此，随着工业革命的扩展和推进，地下蕴藏的煤炭资源随之具备了空前的价值，煤成为工业化初期的主要能源。而煤的大规模开采和燃用，必然会释放出大量的烟尘、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳和其他有害的污染物质，这些具有超强污染力的“毒气”迅速进入了大气中。
与此同时，在一些工业先进国家，矿冶工业的发展既排出大量的二氧化硫，又释放出大量重金属，如铅、锌、镉、铜、砷等，不仅污染了大气，还污染了土壤和水域。而这一时期化学工业的迅速发展，构成了环境污染的又一重要来源。另外，水泥工业的粉尘与造纸工业的废液，也会对大气和水体造成污染。
英国作为最早实现工业革命的国家，其煤烟污染最为严重；水体污染亦十分普遍。除英国外，在19世纪末期和20世纪初期，美国的工业中心城市，如芝加哥、匹兹堡、圣·路易斯和辛辛那提等，煤烟污染也相当严重。至于后来居上的德国，其环境污染也不落人后。19、20世纪之交，德国工业中心的上空长期为灰黄色的烟幕所笼罩，严重的煤烟造成植物枯死，晾晒的衣服变黑，即使白昼也需要人工照明。并且，就在空气中弥漫着有害烟雾的时候，德国工业区的河流也变成了污水沟。到20世纪初，那些对污水特别敏感的鱼类在一些河流中几乎绝迹了。
尽管如此，这一时期的环境污染尚处于起步阶段，污染源相对较少，污染范围较窄，污染事件只是局部性的，或某些国家的事情。
2.20世纪20年代—40年代环境污染的发展
随着工业化的扩展和科学技术的进步，西方国家煤的产量和消耗量逐年上升。据估算，在20世纪40年代初期，世界工业生产和家庭燃烧所释放的二氧化硫每年高达几千万吨，其中2/3是由燃煤产生的，由此酿成多起严重的燃煤大气污染公害事件。如比利时的马斯河谷事件和美国的多诺拉事件。
1930年12月4—5日，在比利时的重工业区马斯河谷，由于气候反常，工厂排出的二氧化硫等有害气体凝聚在靠近地表的浓雾中，经久不散，结果酿成大祸，致使大批家禽死亡，数千人中毒，60人丧命。
1948年10月27日清晨，在美国宾夕法尼亚州西部山区工业小镇多诺拉的上空，烟雾凝聚，犹如一条肮脏的被单。其实，多诺拉的居民对大气污染早已司空见惯，因为这里的钢铁厂、硫酸厂和炼锌厂一个挨着一个，日以继夜地排放二氧化硫等有害气体。但是，像这一次的“奇观”他们却从未见过。因逆温层的封锁，污染物久久无法扩散，整个城镇被烟雾笼罩。直到第6天，一场降雨才将烟雾驱散。此次事件造成20人死亡，6000人患病，患病者差不多占全镇居民（14000人）的43%。
20世纪30年代前后，以内燃机为动力机的汽车、拖拉机和机车等在世界先进国家普遍地发展起来。1929年，美国汽车的年产量为500万辆，英、法、德等国的年产量也都接近20万—30万辆。由于内燃机的燃料已由煤气过渡到石油制成品一一汽油和柴油，石油在人类所用能源构成中的比重大幅度上升。开采和加工石油不仅刺激了石油炼制工业的发展，而且导致了石油化工的兴起。与此同时，石油的应用却给环境带来了新的污染。
这一时期，“建立在汽车轮子上的”美国后来居上，成为头号资本主义工业强国。美国的汽车拥有量在1938年时就已经达到2944.3万辆。汽车排放的尾气中含有大量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物以及铅尘、烟尘等颗粒物和二氧化硫、醛类、3，4一苯并芘等有毒气体。这些有毒气体进一步加剧了大气的污染。一定数量的碳氢化合物、氮氧化物在静风、逆温等特定条件下，经强烈的阳光照射会产生二次污染物一一光化学氧化剂，形成具有很强氧化能力的浅蓝色光化学烟雾，对人、畜、植物和某些人造材料都有危害；遇有二氧化硫时，还将生成硫酸雾，腐蚀物体，危害更大。这是一种新型的大气污染现象，因最早发生在洛杉矶，又称洛杉矶型烟雾。1943年，洛杉矶首次发生光化学烟雾事件，造成人眼痛、头疼、呼吸困难甚至死亡，家畜犯病，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。
此外，自20世纪20年代以来，随着以石油和天然气为主要原料的有机化学工业的发展，西方国家不仅合成了橡胶、塑料和纤维三大高分子合成材料，还生产出了各种各样的有机化学制品，如合成洗涤剂、合成油脂、有机农药、食品与饲料添加剂等。尽管有机化学工业为人类带来琳琅满目和方便耐用的产品，但它对环境的破坏也渐渐显露，对环境的有机毒害和污染越来越严重。
这一时期，在旧有污染范围扩大、危害程度加重的情况下，随着汽车工业和石油与有机化工的发展，污染源继续增加，新的更为复杂的污染形式出现，公害事故增多，公害病患者和死亡人数扩大，因此，人们称之为“公害发展期”。
3.20世纪50年代—70年代环境污染的大爆发
从20世纪50年代开始，世界经济由战后恢复转入发展时期。西方大国竟相发展经济，工业化和城市化进程加快，经济高速持续增长。然而就在这种增长的背后，却隐藏着破坏和污染环境的巨大危机。因为工业化与城市化的推进，使得工业生产和城市生活的大量废弃物排向土壤、河流和大气之中，最终造成了环境污染的大爆发。
首先，发达国家的环境污染公害事件屡屡上演，按照发生缘由，可以分为以下几类：
（1）因工业生产将大量化学物质排入水体而造成的水体污染事件，最典型的是1953—1965年日本水俣病事件。1953年，水俣湾附近渔村流行一种不明原因的中枢神经系统疾病，称为“水俣病”。1965年，日本新泻县阿贺野川流域也发生了水俣病。日本政府于1968年9月确认，水俣病是人们长期食用受富含甲基汞的工业废水毒害的水产品造成的。
（2）因煤和石油燃烧排放的污染物而造成的大气污染事件，如1952年12月5—8日的伦敦烟雾事件，即著名的“烟雾杀手”，导致4000多人死亡。1952年的洛杉矶光化学烟雾事件也造成将近400名老人死亡。此外，1961年日本东海岸的四日市也发生了严重的气污染事件。
（3）因工业废水、废渣排入土壤而造成的土壤污染事件，如1955—1972年日本富山县神通川流域的痛痛病事件。1972年，名古屋高等法院做出判决，确认痛痛病的病源是神冈矿山的含镉废水。原来，这里的锌、铅冶炼工厂等排放的含镉废水污染了神通川水体，两岸居民利用河水灌溉农田，使镉附集于稻米上。人们食用含镉稻米以及饮用含镉水后，逐渐引起镉中毒，从而患上了“痛痛病”。
（4）因有毒化学物质和致病生物等进入食品而造成的食品污染公害事件，如1968年日本的米糠油事件。日本北九州的一家食用油加工厂用有毒的多氯联苯作脱臭工艺中的热载体，由于管理不善，毒物渗入米糠油中。这年3月，成千上万只鸡因为吃了米糠油中的黑油而突然死亡。不久，人也因食用米糠油而受害。到7—8月份，患病者超过5000人，造成16人死亡。
其次，在沿岸海域发生的海洋污染和海洋生态被破坏，成为海洋环境面临的最重大问题。靠近工业发达地区的海域，尤其是波罗的海、地中海北部、美国东北部沿岸海域和日本的濑户内海等受污染最为严重。
海洋污染源十分复杂，有通过远洋运输和海底石油开采等途径进入海洋的石油和石油产品及其废弃物；有沿海和内陆地区的城市和工矿企业排放的、直接流入或通过河流间接进入海洋的污染物；有通过气流运行到海洋上空随雨水降入海洋的大气污染物；还有因人类活动产生而进入海洋的放射性物质。海洋污染引起浅海或半封闭海域中氮、磷等营养物聚集，促使浮游生物过量繁殖，以至发生赤潮。如日本濑户内海，赤潮频繁，在1955年以前的几十年间先后发生过5次，1965年一年中就发生了44次，1970年发生过79次，而1976年一年中竟然发生了326次之多。赤潮的频繁发生，是海洋污染加重、海洋环境质量退化的一个突出标志。
此外，两种新污染源一一放射性污染和有机氯化物污染的出现，不仅加重了已有的环境污染危机的程度，而且使环境污染危机向着更加复杂而多样化的方向转化。放射性污染因利用原子能和发展核电厂而产生。有机氯化物污染主要指因大量生产和使用滴滴涕、六六六等农药以及虽非农药但却用途广泛的多氯联苯所造成的环境污染。
总之，到这一时期，环境污染已经成为西方国家一个重大的社会问题，公害事故频繁发生，公害病患者和死亡人数大幅度上升，被称为“公害泛滥期”。这足以表明，在20世纪60—70年代，大自然的污染和破坏程度已经深入谷底。
在上述工业革命造成的环境危机中，大气污染无疑成为重中之重，因为工业革命向空气排放的有毒气体引起了大气保温效应，即温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已经引起了全球气候变暖等一系列严重问题。
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多，就如同形成了一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，对红外线进行反射，其结果必然是地球表面变热起来。
除二氧化碳外，人类活动和大自然还向大气排放了不少其他温室气体，如氟氯烃（CFC）、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体等等。
自1975年以来，地球表面的平均温度已经上升了0.9华氏度，由温室效应导致的全球变暖已经成了世人关注的焦点问题。学术界一直公认的导致全球变暖的罪魁祸首是二氧化碳。然而经过几十年的观察研究，来自美国Goddard空间研究所的詹姆斯·汉森博士提出了一种新观点，认为温室气体主要不是二氧化碳，而是碳粒粉尘等物质。
碳粒粉尘是一种固体颗粒状物质，主要是由于燃烧煤和柴油等高碳量的燃料时碳利用率太低而造成的，它不仅浪费资源，更引起了环境的污染。众多的碳粒聚集在对流层中导致了云的堆积，而云的堆积便是温室效应的开始，因为40%至90%的地面热量来自由云层所产生的大气逆辐射，云层越厚，热量越是不能向外扩散，地球也就越裹越热了。
总而言之，不管引起温室效应的罪魁祸首是二氧化碳，还是碳粒粉尘，工业革命都是引起全球气候变暖的元凶，而人类，对此负有不可推卸的责任！