在工业革命之前，除了采用风（和畜力）作为动力，人类使用的主要动力来源是水能，当然这不是靠水力发电，而是靠它直接驱动机械，这种装置我们一般统称为水车（不是用人畜做动力汲水，而是用水做动力驱动机械）。按照记载，世界上最早发明水车的是拜占庭的费隆（Philo of Byzantium），这是公元前三世纪的事情。到了公元前2世纪，希腊人已经发明了萨基亚齿轮，这是今天水力发电机和轮船螺旋桨最重要的部分，这在（希腊化）事情的古埃及壁画上能找到。

图3.2.1 萨基亚齿轮

在公元元年前后，古罗马建筑师和工程师维特鲁威（Vitruvius）发明了完整的水力驱动的机械装置。在这以后水力成了欧洲人使用的主要动力，即使在文明大倒退的中世纪，它也被广泛使用，在公元1086年，仅英格兰一地就有5624个水车。到了中世纪末期，即13世纪左右，英格兰有大约一万到一万五千个水车，很多倚河而建城堡和农庄在楼房的旁边都建有水车，提供整个作坊的动力。在中国古代，水车的发明时间和欧洲差不多（工业前后），但是从来没有才农村普及。

图 3.2.2 古罗马人维特鲁威（Vitruvius）发明了完整的水力驱动的机械装置

图3.2.3 欧洲人典型水车动力作坊

在英国工业革命的早期，水车依然是主要的动力来源，早期的各种纺纱机，都是靠水力驱动的，即使到了瓦特发明万用蒸汽机之后，水力驱动的水车为英国工业提供的动力在一段时间里依然超过蒸汽机所提供的。可以说，水车在人类工业化进程中功不可没。

图 3.2.4 水力驱动的纺织机

由于需要水作为动力，英国早期的作坊和后来发展起来的工场（还不是工厂）都建在河边。这个习惯一直保留到19世纪，当然，后来随着商品经济的发展，利用河水进行运输也是在河边建厂的重要原因（早期的作坊生产的东西主要是城堡和农庄自己使用），这些工厂当然也就习惯性地将污水直接排放到河里，当时整个英国完全没有环保的意识。很多小河最后汇集到泰晤士和，因此泰晤士河很快成了一条恶臭的河。到1850年左右，河水的含氧量竟然为零。而河中的各种水生动物一一灭绝。

人类对它的污染，早已超过了泰晤士河生态环境能够自我净化的速度，泰晤士河气味越来越难闻，开始大家还忍者。终于，在1858年那个出奇炎热的夏天，在伦敦泰晤士河出现了所谓的”恶臭事件”（GreatStink）。由于河水里细菌大量繁殖，泰晤士河畔恶臭难当，英国的下议院正好在泰晤士河的北岸，议员们只好在窗帘上撒上漂白粉抵挡恶臭，而一些实在受不了的人只好搬到远离河岸的法院所在地工作。直到几天后一场大雨的到来冲走了这些腐臭的气味。”恶臭事件”促使英国下议院成立了一个专门的委员会，来解决河水污染问题。

在此以前，英国一些有识之士已经预见到了污染的问题，并且提出一些废物减排的建议，但是这些好的建议并没有受到重视，1855年相应的议案被市政议会否决了。1859年，在恶臭事件之后，因为害怕污染(当时主要还是脏水和垃圾，有毒的化学污染并不多)导致霍乱的流行，市政议会终于下定决心改造排水系统和供水系统，但是为时已晚，工程还没有结束，1860年霍乱还是在伦敦爆发了。这以后英国政府痛下决心，开始整治泰晤士河污染问题，这个努力持续了一个世纪，直到1970年，泰晤士河才重新出现鱼类，今天泰晤士河已经有上百种鱼和几百种其它水生动物。

图3.2.5 19世纪的英国，重度工业污染。