比利时马斯河谷工作区在比利时境内沿马斯河长24千米的一段河谷地带，即位于马斯峡谷的列日镇和于伊镇之间，两侧山高约90米。许多重型工业分布在河谷上，包括炼焦、炼钢、电力、玻璃、炼锌、硫酸、化肥等工厂，还有石灰窑炉。
1930年12月1~5日，时值隆冬，大雾笼罩了整个比利时大地，其中马斯河谷工业区上空的雾此时特别浓。由于该工业区位于狭长的河谷地带，气温发生了逆转，大雾像一层厚厚的棉被覆盖在整个工业区的上空，致使工厂排出的有害气体和煤烟粉尘在地面上大量积累，无法扩散，二氧化硫的浓度也高得惊人。12月3日这一天雾最大，加上工业区内人烟稠密，整个河谷地区的居民有几千人生起病来。病人的症状表现为胸痛、咳嗽、呼吸困难等。一星期内，有60多人死亡，其中以原先患有心脏病和肺病的人死亡率最高。尸体解剖结果证实：触目惊心的公害事件刺激性化学物质损害呼吸道内壁是致死的原因。与此同时，许多家畜也患了类似病症，死亡的也不少。据推测，事件发生期间，大气中的二氧化硫浓度竟高达25～100毫克/立方米，空气中还含有有害的氟化物。专家们在事后进行分析认为，此次污染事件，几种有害气体与煤烟、粉尘同时对人体产生了毒害。
马斯河谷工业区上空的烟雾事件发生以后，虽然有关部门立即进行了调查，但一时不能确定致害物质。有人认为是氟化物，有人认为是硫的氧化物，说法不一。以后，人们又对当地排出的各种气体和烟雾进行了研究分析，排除了氟化物致毒的可能性，认为硫的氧化物——二氧化硫气体和三氧化硫烟雾的混合物是主要致害的物质。据推测，事件发生时工厂排出有害气体在近地表层积累。据费克特博士在1931年对这一事件所写的报告，推测大气中二氧化硫的浓度约为25～100毫克/立方米（9～37微克）。空气中存在的氧化氮和金属氧化物微粒等污染物会加速二氧化硫向三氧化硫转化，加剧对人体的刺激作用，而且一般认为是具有生理惰性的烟雾，通过把刺激性气体带进肺部深处，也起了一定的致病作用。
在马斯河谷烟雾事件中，地形和气候扮演了重要角色。从地形上看，该地区是一狭窄的盆地，加上气候反常出现的持续逆温和大雾，使得工业排放的污染物在河谷地区的大气中积累到有毒级的浓度。该地区过去有过类似的气候反常变化，但为时都很短，后果不严重。如1911年的发病情况与这次相似，但没有造成死亡。
值得注意的是，马斯河谷事件发生后的第二年即有人指出：“如果这一现象在伦敦发生，伦敦公务局可能要对3200人的突然死亡负责。”这话不幸言中。22年后，伦敦果然发生了4000人死亡的严重烟雾事件。这也说明造成以后各次烟雾事件的某些因素是具有共同性的。
这次事件轰动一时，虽然日后类似这样的烟雾污染事件在世界很多地方都发生过，但马斯河谷烟雾事件却是20世纪最早记录下的大气污染惨案。
氧化氮污染物
氧化氮是氮与氧的化合物总称，主要包括一氧化二氮、一氧化氮、三氧化二氮、二氧化氮和五氧化二氮等。氧化氮污染物主要指一氧化氮、二氧化氮。一氧化氮是无色气体，在空气中可以立即与氧结合生成二氧化氮；二氧化氮为红棕色气体，有毒，有强烈的刺激性气味，为强氧化剂。二氧化氮可由一氧化氮氧化或用硝酸铅加热分解而得。氧化氮污染物对人的损害主要是能损害人的呼吸道。