撰文：约翰·R. 麦克尼尔
翻译：李芬芳
《见识丛书·太阳底下的新鲜事：20世纪人与环境的全球互动》（中信出版集团，2017年7月出版）是环境史大家约翰•麦克尼尔综观20世纪世界环境变迁的史学力作。
以下文字受权摘自该书。
1900 年之前的空气污染
在人类历史的大部分时间里，我们所制造的空气污染只能算是些许尘埃。接着在50 万年前人类驾驭了火，点亮了地球景观，也将其他气体释放到大气层中。尽管我们对火如此投入，但对大气的影响仍然有限。大气仍由千万亿微生物稳定的作用及偶尔出现的大规模火山爆发等自然过程所支配。
当人类占据洞穴，开始燃烧薪柴取暖煮食，室内污染就此开始。几千年前人类居住过的洞穴，壁面都因烟雾堆积而染色，当时穴居人应该因为暴露在烟雾中而饱受肺部与眼部疾病困扰。旧石器时代木乃伊的共通点就是染黑的肺部。人类开始建造住所后，通常还是无法解决通风问题，（或许是因为要驱赶蚊虫）只好住在一片室内烟雾中。
当时一些因污染所造成的健康影响，数千年后仍如影随形。
只有城市会造成后果严重的户外空气污染。早期的城市和现代一样，会因为腐烂的肉类、食物和粪便而散发出刺鼻的气味。被臭味笼罩的城市因为无法清理这些令人不快的气味源头，可能变得令人无法忍受。古埃及文献记载了一个实例：赫尔墨波利斯（Hermopolis）的居民因为受不了城内的气味，宁愿向围城的努比亚（Nubia）人投降。古代的都市烟雾甚至染黑了大理石，不但让罗马诗人贺拉斯（Horace）这样的古典作家们抓狂，古代犹太人也因此制定大量相关法律。初期空气污染史乃以烟雾和煤烟为主，而非微量气体。
古代冶金术带来了新的污染物，其中有些会在海洋与各大陆之间漂浮，这是区域性污染的首例。在古代的地中海地区，采矿与冶金在经济生活中扮演了重要角色。根据色诺芬和卢克莱修的说法，来自阿提卡地区银矿的有毒气体损害了人类健康。[8] 铜与铅是主要的金属污染物。在罗马时期，瑞典、瑞士的沼泽以及格陵兰的冰核（ice core） 都有可观的铅沉积物，约为背景比较值的10 倍。检验格陵兰的冰层后发现，工业革命前铜排放到大气层中的有毒气体数量曾两度上扬，一次是古地中海区引进钱币铸造之后，另一次则是中国宋朝年间（960—1279）经济市场化加强导致铜产量飙升。低效率的冶金技术，会让高达15% 的溶解铜有毒气体进入空气中。尽管当时铜产量不到现代水平的1％，罗马与宋朝时代铜的有毒气体总排放量，约为20 世纪90 年代的1/10。区域性（其实占了地球一半）的空气污染约有2500 年的历史，至少就铜的有毒气体排放量而言，1875 年以前的严重程度均不亚于古罗马与宋朝时代。都市的空气污染随都市规模与人口密度而有所不同，端看当地的工业活动，特别是燃料的使用。由于公元1000 年后中国、地中海盆地及西非加速都市化，大量人口居住在烟雾与煤烟当中。哲学家兼物理学家迈蒙尼德（Maimonides，1135—1204）曾游历从科尔多瓦（Córdoba）到开罗等诸多城市，他发现都会的空气“停滞、污浊、厚重且雾茫茫”，并且认为这会使都市居民“理解力迟钝、智力不足及记忆缺陷”。
运输不便也限制了都会空气污染的程度：大部分需要燃烧的工业，例如瓷砖、玻璃、陶器、砖窑与冶铁，都设立在靠近森林的地方，因为大量运输燃料通常代价昂贵。因此大部分的工业污染只会弄脏人迹罕至地区的空气。海港城市有时会出现例外，因为可通过船只以更低廉的价格运送木材或木炭。因此，威尼斯才能靠外地的木料供给，长期维持玻璃制造工业。中国的城市也曾因为水路运输系统发达而经历过严重污染，例如宋朝的首都开封。但多数都会空气污染主要源自粪便或木头等家用燃料，有时还有无烟的木炭。
缺乏薪柴的海港城市，可改用煤炭作为家用燃料。13 世纪的伦敦就少量改用煤炭，16 世纪比例更高，将当地的空气污染史带入新的一页。家用煤炭让17 世纪的伦敦空气一片煤烟，好似人间地狱，天色雾蒙蒙有如身处火山中—致命的烟雾侵蚀铁，损害所有会活动的物体，所到之处都覆盖上煤烟；损害居民肺部其致命程度之深，几乎没人能逃过咳嗽与肺病之苦。
接下来的几个世纪里，由于人口增长造成炉床及烟囱数量增加，伦敦的空气质量仍然未见好转。英国诗人雪莱记录了这个有如炼狱的景象：
伦敦有如地狱，
一个人口稠密又烟雾弥漫的城市。
同时期的诗人罗伯特·骚塞（Robert Southey ）也不喜欢伦敦的空气，因而在1808 年的诗作中将之描述成“沼泽雾气、炊烟、煤烟和碎马粪的混合物”。
1780 年后煤炭崛起成为工业革命的主要燃料，污染的天空开始在英国其他地区萌芽，最后甚至向外扩大。1870 年英国约有10 万台以煤发动的蒸汽机，不断喷出烟雾及二氧化硫。英格兰中部成了著名的“黑乡”（Black Country ）。韦尔斯的斯旺西（Swansea）谷区铜冶炼工业产生的酸雨，破坏了植物生态。居民也深受其害：维多利亚时代英国有将近1/4 的人口死亡与肺部疾病有关，大部分为支气管炎与肺结核，而这些疾病多半因为以微粒为主的空气污染而加剧，有时正是因为空气污染而染病。空气污染在维多利亚时代夺去英国人性命的数量，粗估约为20 世纪90 年代全球平均数字的4～7 倍。
1900年以来的空气污染
20 世纪空气污染史有黑暗面也有光明面。现代空气污染诸多原因当中，最重要的当属燃烧化石燃料。在1900 年，空气污染多由燃烧煤炭所造成，让天空中充满了烟雾、煤烟、二氧化硫与各种气味难闻的物质。煤造成的污染来自工厂烟囱及家用烟囱。自20 世纪60 年代以来，汽车尾气管挑战了工厂烟囱及家用烟囱的地位，到了1990 年，道路交通已成为“全球最大的单一空气污染来源”。污染的历史与工业化及汽车普及的历史亦步亦趋。
以燃煤为主的工业化从英国开始向外扩张，也随之带来空气污染。19 世纪末第二次工业革命确立，并以钢、铁及化学物为主，还有取之不尽的煤炭。烟囱工业在欧洲成功崛起，其中尤以比利时与德国最盛；美国则有宾夕法尼亚州及俄亥俄州；沙皇时代的俄国以乌克兰为最；日本则为大阪附近。1800—1920 年间，以燃煤为主的工业也在印度、南非、澳大利亚等面积较小的孤立地区开始发展。20 世纪10 年代和20 年代，北美与欧洲城市开始出现靠燃煤发电的输电网。在这些地方，烟雾、煤烟和二氧化硫笼罩了工业地区。
许多人对此表示反感，尤其是负责操持家务和清洗床单的女性，但随着空气污染带来的繁荣景气，即便引发反对声浪还是相当值得。
匹兹堡地方政府要员及产业工会会员、德国工业领袖，还有俄国大臣，都认为不断冒烟的工业烟囱是进步、繁荣与权力的象征。正如芝加哥商人伦德在1892 年所言：“烟雾是工业祭坛上所焚烧的香。这在我看来很美。它代表人类正在改变大自然力量的潜力，让人类生活更为舒适。”日本第一个大型钢铁城八幡，也在市歌中表达了同样的看法：
滚滚烟雾弥漫天际
我们的钢铁厂，雄伟无人能比
八幡啊八幡，我们的城市！
以燃煤为主的工业化脚步，一直持续到1920 年。这股趋势在欧洲及北美继续发展，但其他地方的成长更快。1929 年之后苏联实施第一个五年计划，工业化因此以惊人速度迈进。斯大林巩固对东欧的掌控之后（1946—1948 年），高度能源与污染密集的苏维埃式工业，在1948 年到大约1970 年间扩散至波兰、捷克与匈牙利，同时也将触角伸至西伯利亚领土。日本约在1950 年再度展开工业化，虽对石油依赖加深，但仍以煤为主。20 世纪60 年代与70 年代，钢铁、造船、化学及其他高耗能的产业也在东亚其他地方崛起，尤其是韩国、中国台湾、马来西亚以及1978 年后的中国大陆。在1980 年前，上述地区可以说完全不重视空气污染管制。
家用炉床及鼓风炉也都烧煤。随着都市人口增长，有越来越多的人需要运输方便的燃料来取暖及煮食。都会家庭因为住处不易取得薪柴而选择燃煤，所以有越来越多的城市步上伦敦的后尘，以煤炭作为主要的家用燃料。西欧与北美东部城市也在1850 年后开始转向煤炭。1890 年后则轮到中国与美国中西部城市。家用炉床通常燃烧效率极差，不但烟囱中有大量煤烟与烟雾，也会排放到安装有暖气的房屋里面。同时在工业与家用上使用煤炭，造就了污染严重的煤炭城市，比如伦敦、匹兹堡及大阪。
20 世纪地方及区域空气污染背后第二只主要推手就是汽车。尾气管排放出各种污染物，其中有些会与阳光作用产生烟雾，有些则会使酸雨加剧，1921 年之后甚至产生铅。[25] 汽车普及的过程中曾三度出现铅数量大幅上扬。第一次发生在20 世纪20 年代的美国，当时由于装配生产线的新科技，让数百万美国人买得起汽车。一直到1950 年，美国开车人口仍占全球半数以上。汽车也在西欧变得相当普遍（1950—1975）。以日本为首的东亚汽车普及化则仍在进行当中（1960 年迄今）。
1997 年中国仅有200 万辆汽车。全球机动车总数量在1910 年不到100 万，在1930 年达到约5000 万，到了1955 年便超越了1 亿辆，1985 年更达到5 亿辆。1995 年全球共有7.77 亿辆小汽车、卡车及摩托车。
除此之外，人们开车的次数也日渐增加。在美国，汽车行驶总里程数在1950—1990 年间增长4 倍（达1.9 万亿英里）。所幸20 世纪70 年代汽车燃料效率提升，新科技也有助于降低尾气的排放量。一氧化碳与铅的排放量大幅下降。但汽车仍继续排放其他污染物，举例来说，大气中多出的二氧化碳中即有5% 来自汽车。
20 世纪工业化与汽车普及快速发展，空气污染总量却可能没有同步恶化。特别是在1945—1980 年间，许多城市大幅改善了空气质量。这其中有三重原因：经济、政治与地理。
首先是经济因素。1920 年后全球燃料组合变得比较干净。石油在许多应用面均取代煤炭（以英联邦皇家海军为其中首项大宗），而这股风潮始于1910 年，到1950 年后更是明显。这主要源于价格因素：美洲与中东开发出大型油气田，加上油管与超大油轮等基础建设，价格在1945—1973 年间开始下滑。至于家用暖气、发电等其他用途，石油与天然气也取代了煤炭。另一个较不重要的因素是水力发电、核能等其他形式的商用能源崛起，进一步降低了煤炭的重要性。这股因为价格而带动燃料价格下滑的趋势，降低了来自工厂及家用烟囱的污染物，但并没有减少来自汽车尾气管的废气。
其次，污染在政治上所引发的反弹也收到效果。公民针对工业污染所发动的零星抗议是全球各地工业化的一部分，但在20 世纪40 年代以前，这对减少污染成效不大。圣路易市在1940 年成为第一个成功采用降低空气污染政策与技术的城市，这一做法在第二次世界大战后迅速普及。政治压力主要通过立法与新科技抑制了污染，而这股风潮主要发生在1966 年后的美国、1970 年以后的西欧与日本、1980 年以后的韩国，还有1990 年之后的东欧。通过政治减少空气污染，影响的范围包括工业烟囱、家用烟囱及汽车尾气管。
最后，地理方面的变化也减少了污染对人类的影响，甚至减少了污染总量。长久以来集中在少数邻近煤矿与铁矿地区［例如美国宾州西部或德国鲁尔（Ruhr）地区］的能源密集产业，在1960 年后逐渐扩散到世界各地。除此之外，这些产业开始从城市外迁至工业区或“绿化区”（greenfield），这样污染所能影响的人数较少。当然，迁厂并不能降低整体污染水平，而且会对过去污染所未及的生态产生危害。只有从人类、特别是城市居民的角度来看，才会觉得污染降低了。经济、政治及地理的变革结合之下，为空气污染这片乌云带来了一丝希望。
某些案例降低铅排放的成效相当惊人。1921 年，化学工程师托马斯·米奇利（Thomas Midgley ，第3 章将有更详细的介绍）发现把铅加入汽油能提高燃烧效率，防止发动机敲缸。两年后，被第一家销售商称为“上帝的礼物”的含铅汽油在俄亥俄州达顿（Dayton）上市。在接下来的半个世纪里，汽车大约消耗了25 万亿兆公升（约合6 万亿加仑）的含铅汽油，其中1/3 出自美国。尽管1920 年起舆论表示关心，政府也开始调查，但通用汽车与杜邦［DuPont，旗下合资子公司生产四乙铅（tetraethyl lead）］仍设法阻挠，因此美国直到20 世纪70 年代才针对汽油添加铅制定法规。但医学研究早就显示，多数美国人血液铅含量升高，而且这些铅都是来自汽油。类似的发现引发苏联在1967 年于大都市禁止含铅汽油，对苏联来说是少见在环保方面领先全球的做法。1970 年美国下令，1975 年前加油站必须出售低铅汽油。日本企业率先针对美国这项法令而调整业务，从1972 年起将汽车发动机改为适用低铅汽油。日本在1987 年禁止含铅汽油。因为相关制造商提出诉讼而延误，美国在20 世纪70 年代末期才渐渐禁用含铅汽油。西欧在20 世纪80 年代末期也遵循此一做法，其他国家则要到20 世纪90 年代。
1977—1994 年间，美国空气中的铅浓度减少了大约95%。通过检验很快就发现美国儿童血液中铅浓度大幅降低。历来测得最高的空气中铅浓度并非来自美国，而是20 世纪80 年代的曼谷、雅加达与墨西哥市。非洲与中国因为直到20 世纪90 年代末仍在使用含铅汽油，都市儿童血液中铅浓度足以造成各种健康问题。全球大气中铅污染浓度下降的速度，则落后于美国及日本。
1945 年后，富国大幅降低了都会中的煤炭烟雾、煤烟和灰尘；1975 年后，二氧化硫、一氧化碳与部分其他污染物也都适度减少。这是因为从用煤转为使用石油（约在1920—1970 年），以及节能防污等相关法规（主要在1970 年之后）。20 世纪初期在苏格兰工业之都格拉斯哥，污染烟雾严重时报社编辑甚至必须为讣闻版预留版面。直到1950 年，格拉斯哥人每年仍吸入大约两磅的煤烟。但到了1990 年，格拉斯哥已将黑烟、煤烟与二氧化硫污染降低了70%～95%，几个其他煤炭城市也创下类似佳绩。虽是一大成就，这一线曙光仍只局限在北美、西欧、澳大利亚、大洋洲及日本等地20 个富国，只占全人类的1/8。
测量污染的方法充满地雷。忽略重要的警告，我估计20 世纪90 年代全球地方与区域空气污染物排放量约为1900 年的5 倍。在西方与日本，20 世纪60 年代末期之后空气污染水平开始下降（黑烟则于20 世纪40 年代之后）。过去一个世纪里这些国家是全球空气污染的大宗，1950 年之后则改为东欧，1970 年之后是东亚及比重较低的拉丁美洲，因此20 世纪末全球空气污染仍持续加重。表2.3 包含了这项粗略估计所根据的部分数据。
煤炭城市：伦敦
有两个极度依赖煤炭的城市后来戒掉了这种燃料，就是一度被称为“雾都”（Big Smoke）的伦敦，以及绰号“烟雾之城”（Smoke City）的匹兹堡。
伦敦空气污染的历史极长，甚至可回溯到13 世纪燃煤首度在伦敦家庭间普及。伦敦向来以雾著名，一部分就是因为燃煤烟尘所造成。1952 年12 月4—10 日的一周期间，伦敦发生了全球纪录中最严重的空气污染灾难，造成4000 人提早死亡。图为河岸街（the Strand）街景，中午时分即为硫黄烟雾垄罩。几年之内，伦敦大部分燃料都改为石油。
伦敦是维多利亚时代末期全球最大的城市（1900 年人口660 万），这个不断向外扩张的大都会里有数十万个烟囱、数千台蒸汽机，全部都烧煤炭。当时无人仔细监控空气污染，但从伦敦降雾（污染为部分原因）的频率来判断，1870—1900 年的空气质量应该是最恶劣的。
1873 年的一场雾让人看不清前方路面，有些人因此误坠泰晤士河。这一期间有几千人因伦敦的雾而早逝，仅1879—1880 年间冬天就有约3000 人，大多是因为肺部状况恶化。虽然1892—1948 年间并无因降雾致死的记录，但1909 年格拉斯哥却有一场雾造成1063 人死亡，此外1930 年比利时列日附近河谷，则在数日内有70～100 人死于严重污染。减少黑烟的行动在伦敦有所进展，直到1950 年都一直是反污染行动的焦点。伦敦都会区不断扩张，加上工业燃烧效率提高，均有助于分散及控制污染。但改革者不去碰触燃煤的家用炉床，因为它对于1950 年前英国人的重要性，就好比汽车之于现代美国人。1945 年，部分政府机关试图趁战后伦敦重建之际，建构一个无烟城市，乔治·奥威尔却以热切的形容词为炭火辩护，说它是生而自由的英国人与生俱来的权利。
1952 年12 月4—10 日一场大雾夺走伦敦4000 人性命，煤炭这种燃料因此步入绝路。严寒气候加上空气停滞，有上百万烟囱的黑烟盘绕在伦敦街道上方达一周之久，能见度几乎等于零。连健康的人都呼吸不顺，肺部有病的人常感觉命在旦夕。在20 世纪，只有1918 年一场流感疫情带走的人命数量可堪比拟。公众的抗议引发政府调查，最后造就了1956 年的《清洁空气法》（Clean Air Act），大力规范家用煤炭黑烟。这使伦敦逐渐转向瓦斯与电热。伦敦断了对煤炭的依赖后，1956 年以后几乎没有黑烟问题。当地的硫排放尽管到1972 年才加以规范，也降低了90%（1962—1988 年），主要是因为改用其他燃料。20 世纪60 年代后，伦敦空气质量受到汽车尾气的影响远超过烟囱排放。
讽刺的是，20 世纪50 年代中期后变得干净的空气，使得更多阳光能够射进城市街道，与汽车尾气排放交互作用后形成光化学烟雾。伦敦人对开车权利的感情，不亚于奥威尔对煤炭炉火的感情。
煤炭城市：匹兹堡
1850—1900 年间，美国许多城市根据煤炭来打造能源系统。圣路易及芝加哥利用南伊利诺伊州的烟煤（bituminous coal ），匹兹堡及辛辛那提则仰赖宾州西部矿藏。这些城市都有污染问题，自1868 年起便开始制定降低烟雾法令。但这些措施仍无法满足需要，1940 年以前每个地方仍为烟雾及硫污染所苦。1861 年丽贝卡·哈丁·戴维斯（Rebecca Harding Davis ）在其短篇小说《炼铁厂人生》（Life in the Iron-Mills）一开头便写道：
阴暗多云的一天：你知道炼铁城市是什么样子吗？天还没亮天空就往下沉，污浊、无力且纹丝不动。这座城的特色就是黑烟。它会突然从炼铁厂的大型烟囱中缓缓冒出，然后落在泥泞街道上黑漆漆、黏糊糊的水坑中。码头上的黑烟、小艇上的黑烟、黄色河水中的黑烟，房屋门面、两株凋零的白杨木，还有过往行人的脸上，都黏着一层油腻的煤烟。
这段描述反映了戴维丝在西弗吉尼亚州惠灵（Wheeling）所度过的年轻岁月。1919 年记者沃尔多·弗兰克（Waldo Frank ）这样描述芝加哥：“充满煤烟的天空不断下沉。天空就像一块污渍：空气中满是流动的油脂与黑烟。这片脏污的落尘覆盖了草原，像黑色的降雪，一场不停息的风暴。”惠灵、芝加哥，还有其间众多工业城市，数十年间都因为煤炭黑烟而窒息。匹兹堡则是其中最严重者。
匹兹堡在1758 年首度采用煤炭，当时它只是英国人在美洲殖民地屯垦区边缘的一个小型要塞。丰沛的煤炭供给让人舍木材而选择煤炭。南北战争结束时（1865 年），美国有半数的玻璃与四成的铁来自匹兹堡地区的阿列格尼（Allegheny）。1866 年有人造访当地看到黑烟后，形容这个拥有10 万人口的城市是“一个掀了盖的地狱”。接下来第二次工业革命降临匹兹堡，钢铁业也就此起飞。1884 年，这座人口30 万的城市共耗掉300 万吨的煤，相当于全国的5%。1887—1891 年的四年间，来自阿巴拉契亚山脉的天然气一度使得匹兹堡煤用量下降，当地天空也干净起来。但天然气供给用罄后再度恢复用煤，钢铁业兴盛的匹兹堡也随之扩张，黑烟再度死灰复燃。即使像安德鲁·卡内基（Andrew Carnegie ）这个因经营燃煤钢铁厂而成为全球顶尖富豪的人，也曾在1898 年抱怨黑烟。降低黑烟的法令效果不彰。从19 世纪90 年代到20 世纪40 年代初，匹兹堡成了一座加盖密封的地狱。
对于匹兹堡的空气而言，战争同时是地狱也是救赎。1940 年及1941 年，在军方命令下钢铁产量大增，而且不论老旧或效率太低，所有堪用设备均须上阵，一开始便让匹兹堡的黑烟与污染问题雪上加霜。但1940 年圣路易在工程师、市民及政府通力合作下制定出有效黑烟防制法的前例，匹兹堡也起而仿效。1941 年底当地通过类似法令。战争期间暂停实施，在煤炭利益团体、矿工联合会和铁路业者的反对下，法令仍于1946 年从工厂开始实施，1947 年则扩及家庭。匹兹堡改用比较干净的无烟煤、石油及以管道自德州输入的天然气。蒸汽火车头与内河船只也都改用电力或柴油。到了1953 年，匹兹堡的空气比南北战争后任何时期都要干净，可能除了1887 年与1891 年以外。20 世纪50 年代与60 年代，匹兹堡的空气因为严格法令及更有效率的燃料使用而持续改善。接着在20 世纪70 年代中期过后钢铁业垮台，造成工厂关闭且人口下滑，而匹兹堡也不再是顶尖的制造业重镇，因此空气越来越干净。1985 年，有份周刊还评定匹兹堡为美国最宜居的城市。
伦敦与匹兹堡都经历过1900 年或1930 年当时居民所无法想象的转型。两者的转变约发生在同期，部分出于巧合但并不尽然。两地的转型都必须有替代燃料，这样才能造就清洁的能源系统而无须在经济上有所牺牲。转变过程中当然有人受害—煤炭货运工、烟囱清洁工、洗衣业者，却也造福了油管安装工人、电工及电器销售员。都会能源正如伦敦、匹兹堡和其他工业城市，纽约直到1949 年仍在使用煤炭，市内有数千座家用与工业用烟囱。图为帝国大厦顶楼东南方的景观。1970 年纽约也追随圣路易和匹兹堡，开始停止使用煤炭作为燃料，纽约人的呼吸也较为顺畅。系统发生如此变革的数十年后，煤炭工业仍在英国与美国宾州存活了下来。两地都是因为分散化有利转型，也就是汽车普及后人口移至郊区。尽管整个集合城市区域并未大幅改变，但两个城市的人口都渐渐流失：伦敦人口高峰出现在1940 年，匹兹堡则于1950 年达到高点。美国与西欧数十个煤炭城市都依循着类似模式，数千万都市居民的生活因此得以改善。
烟雾城市：洛杉矶
“烟雾”（Smog）是在1905 年由伦敦一名医生首创的名词，指黑烟（smoke）加上雾（fog），后来泛指任何由污染所引起的霾害，特别是阳光与氧化氮或碳氢化合物的交互作用。（我将以此限定意义使用此一名词）。这些污染物，也就是烟雾的前身，主要来自汽车尾气。但它们也可能来自燃烧生物量或工业燃烧。在阳光下这可能产生臭氧，也就是烟雾中最麻烦的成分。烟雾会造成人类眼部不适及肺部问题，也会损害植物。
地理因素对烟雾的形成也相当重要。它只会在日照充裕的地方产生，如有地形与风向配合使得污染物无法扩散，则情况更为严重。因此，阳光充足且四周有山的盆地城市最容易产生烟雾。墨西哥市就完全符合这些条件。其次为只符合地理标准的圣地亚哥、洛杉矶、雅典、德黑兰、成都和首尔。
洛杉矶的光化学烟雾（photochemical smog），让人类在20 世纪40 年代初开始意识到这个问题。第二次世界大战期间，严重烟雾被误认为是日本发动的毒气攻击；不久之后，烟雾成了雷蒙德·钱德勒（Raymond Chandler）笔下小说等洛杉矶文学中经常出现的特色。自此之后，这就成了南加州最热门的申诉原因及政治议题。
当地的地形与历史共同造就了这个问题。洛杉矶是一块小型的海岸平原，三面环山。这里每天都有海风吹拂，常会将前一天的污染吹回市区内，且经常出现逆温现象（thermal inversion ），让污染无法向高空扩散。如果不是化石燃料时代廉价能源的特色，美国西南部就不会出现大都市或烟雾的问题。廉价的能源及水源，让大洛杉矶地区人口从1900 年的10 万增至1930 年的140 万，1960 年又上升至600 万。建设于1920 年后的美国城市，都是因为汽车大量普及而兴起，其中尤以占地广大、公路密布的洛杉矶为甚。20 世纪40 年代，洛杉矶就像其他几个美国城市，开始拆除大众火车系统好让位给汽车。洛杉矶的汽车数量在
1950—1990 年间增加了4 倍（达1100 万辆）。洛杉矶这个为了汽车而打造的城市，成了最适合制造烟雾的场地。
烟雾在20 世纪40 年代成为政治议题。《洛杉矶时报》清圣路易反烟雾活动主帅雷蒙德·塔克（Raymond Tucker ），针对空气污染问题发动媒体攻势。1947 年洛杉矶成立空气质量委员会，开始规范炼油厂、工厂，最后甚至扩及汽车。到了60 年代，上千万居民一年当中受烟雾困扰的时间至少有好几百天，阻碍了至少80 公里（50 英里）范围内的树木生长。20 世纪70 年代初期法规更为严格，尽管汽车数量增加，洛杉矶盆地的臭氧与烟雾因此减少了大约一半。不过在1976 年，四天之中仍有三天的空气质量达到官方所设定的危害健康水平。在20 世纪90 年代，洛杉矶烟雾对健康仍是一大危害，成为美国最严重的都会空气污染问题。
烟雾城市：雅典
雅典城建于汽车问世之前2500 年。但当地还是有很严重的空气污染问题，数十年来雅典人称之为to nephos （希腊语中“云”的意思）。这个城市三面环山，另一面则靠海。春秋时节常见逆温现象。和洛杉矶一样，雅典也有适合烟雾形成的晴朗气候。
1834 年雅典成为希腊首都后，逐渐发展为现代城市。1830—1920 年间人口从1.5 万增长到50 万，接着因为希腊在安纳托利亚（Anatolia） 军事行动失利后难民涌入，雅典人口因此倍增。20 世纪60 年代初人口达200 万，在1980 年突破300 万时，海洋与山区之间的所有土地都住满了人，占全国人口的1/3。
大雅典地区素为希腊工业重镇，特别是在比雷埃夫斯（Piraeus）附近。涂料、纸类、化学、制革、钢铁、造船等众多工业，1960 年以前占希腊工业半数比重的工业都挤在这一首都地区。多数工厂规模不大，未登记注册且能源效率低。凭借着雅典西区燃烧化石燃料产生动力的发电厂，1950 年后电气化出现倍数增长。
家用暖气也是造成污染的来源之一。1920 年雅典人仍以烧柴与木炭为主，但后来逐渐仰赖进口煤炭，直到1931 年爆发经济大萧条。后来又有第二次世界大战及希腊内战（1940—1949 年）搅局，希腊人才改以进口石油及本地产褐煤（lignite，一种相当肮脏的煤）作为主要能源。在1965 年以前，工业与家用烟囱为雅典污染的最大来源，以黑烟及二氧化硫为主要污染物。但这还不是最糟糕的时代。
1955 年后汽车大举入侵雅典。雅典的地铁（为全球最早的地铁之一）直到1997 年都只行驶一线：因为对大部分的雅典人来说，没有交通工具比得上地面运输。1965 年当地有十万辆汽车，到1983 年达到百万。由于希腊人不常换车，当地车辆多半是老爷车，在雅典明亮的阳光下排放出特殊的烟雾成分。由于都会增长超过预期，造就了有如迷宫的街道模式，交通因此经常堵塞。午睡的传统代表雅典每天有四次交通尖峰。1975 年，不管任何时段，雅典街上的汽车多半停在空档，发动机空转等待交通净空。20 世纪90 年代末期，雅典公交车（多半进口自东欧）成了恶名昭彰的污染来源。种种情况都让每辆汽车的平均废气排放量达到最高。
至少从20 世纪30 年代起，雅典偶尔会有霾害阻绝能见度的现象，但“to nephos ”只出现在20 世纪70 年代。烟雾及二氧化硫含量确实在1977 年后下滑，相关规范造成了不小的政治挑战。但烟雾的问题仍旧存在，而且1975 年后雅典经济景气大好，以致多数家庭有意购车，问题因此加剧。最惨的一次发生在1987 年一波热浪来袭，死亡人数因此增加约2000 人。20 世纪80 年代末的臭氧含量，是1900—1940 年期间的两倍。控制汽车数量成了比抑制烟雾与硫排放更为严峻的政治挑战。
To nephos 在1981 年大选期间成为希腊政治议题，当时社会主义党派（PASOK ）竟承诺要在三年内根除空气污染问题，希望借此骗取选票（仅占雅典选区一小部分）。社会主义党获胜后限制工业燃料使用（1982 年）、引进低铅汽油（1983 年），并制定法令规定依车牌号码奇数或偶数排序，每隔一天才能开车进入市中心（1983 年）。富有的雅典人以购买第二辆车来应对。20 世纪90 年代初开始检查排放量。一连串措施仍嫌不足，部分原因是雅典地理条件不佳，另一方面是因为反污染规定执行不力。到了20 世纪90 年代初期，雅典的烟雾是洛杉矶的2～6 倍。
洛杉矶、雅典或其他地方的都会烟雾问题迟迟无法解决，是因为多数市民宁愿开着车吸入烟雾，也不愿限制开车而享受较少的烟雾。这个问题之所以挥之不去，也由于居民在以下两方面选择不多：当地公共运输系统不佳，汽车发动机技术也还不完善。
