ดินแดน 'กรีก' ในยุคโบราณ นอกจากจะมีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ทั้งด้านระบอบประชาธิปไตย และปรัชญาตะวันตก ยังนับเป็นยุคแรกที่พิสูจน์ได้ว่ามนุษย์เริ่มปล่อยสารพิษจากตะกั่วสู่สิ่งแวดล้อมด้วย
นักวิจัยที่ศึกษาแกนตะกอนที่ค้นพบจากแผ่นดินใหญ่ของกรีกค้นพบหลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของมลพิษตะกั่วในสิ่งแวดล้อมที่มีอายุประมาณ 5,200 ปีก่อน ซึ่งเก่าแก่กว่ามลพิษจากตะกั่วที่เคยพบครั้งแรกในพรุที่ประเทศเซอร์เบียถึง 1,200 ปี
โดยในสมัยโบราณ ตะกั่วเหล่านี้ได้ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศจากกิจกรรมการถลุงแร่ทองแดงและเงิน ที่ไม่ได้ค้นพบในสภาพบริสุทธิ์ แต่ขุดได้จากแร่ที่ผสมกับตะกั่ว ทำให้ต่อมาโลหะที่เป็นพิษจะควบแน่นเป็นฝุ่นและตกตะกอนบนดิน ซึ่งถือเป็นมลพิษจากทางอุตสาหกรรมรูปแบบแรกของโลก
แหล่งที่พบสัญญาณการปนเปื้อนของตะกั่วในระยะแรกสุดตั้งอยู่ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของกรีซ ใกล้กับเกาะธาซอส ซึ่งหลักฐานทางโบราณคดีก่อนหน้านี้บ่งชี้ว่าธาซอสเป็นหนึ่งในแหล่งขุดแร่เงินและงานโลหะที่สำคัญที่สุดในภูมิภาคนี้
นักวิจัยพบว่าในช่วงแรก ระดับการปนเปื้อนของตะกั่วยังค่อนข้างต่ำ และพบเฉพาะในกรีกโบราณซึ่งถือเป็นแหล่งกำเนิดอารยธรรมยุโรป ตลอดช่วงยุคสำริด ยุคคลาสสิก และยุคเฮลเลนิสติก แต่เมื่อประมาณ 2,150 ปีก่อน มลพิษจากตะกั่วก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและรุนแรงมาก
คาดว่าในช่วงเวลาดังกล่าว หรือช่วง 146 ปีก่อนคริสตกาล กองทัพโรมันได้พิชิตคาบสมุทรกรีก ทำให้สังคมและเศรษฐกิจในภูมิภาคนี้เปลี่ยนแปลงไป เมื่อการค้าและการเดินเรือของโรมันขยายไปทั่วทะเลเมดิเตอร์เรเนียนและทะเลดำ ความต้องการเหรียญเงินจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จนต้องนำแร่เงินไปหลอมจำนวนมาก ส่งผลให้ระดับมลพิษเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังมีวัฒนธรรมของจักรวรรดิโรมันได้นำตะกั่วมาทำภาชนะบนโต๊ะอาหารและใช้ในการก่อสร้างด้วย