水文地球化学是研究地下水化学成分的形成作用及化学元素在其中迁移规律的一门学科。人们同自然界长期的斗争实践中认识到自然环境和饮水水质对人类健康的影响。如世界各地广泛分布的某些地方病即与地下水质有关。
1.甲状腺肿大
地方性甲状腺肿大是由于肌体长期缺碘所造成的甲状腺代偿性增生肥大。碘是人体必需的营养微量元素，碘对动物和人的肌体中的物质交换有极其重要的影响。饮用水中碘含量低的地区大多是甲状腺肿大的发病区。目前有关饮用水中碘的含量标准尚无具体规定，一般认为不得小于10μg/L，最低不得小于5μg/L（发病极限标准）。
饮用水中缺乏碘的地区，地方性甲状腺肿流行。其发病率一般在山岳地带高于平原，农村高于城市，内地高于沿海。其差异取决于岩石、地形和土壤特性。
2.大骨节病
大骨节病是一种关节痛和关节肿大，进而促成人的四肢畸形生长的疾病。经研究认为此病起因于唾液腺内分泌障碍的慢性中毒性软骨疾病，是因天然水中所含由植物腐败而产生的有机酸所致。大骨节病多分布于各种地貌、地形相对低洼处，水流不畅，土壤较湿润，植被发育，腐殖质丰富的地段。总之，大骨节病区的饮用水一般处于比较强的还原环境或被有机物污染。
3.克山病
克山病是一种地方性心肌病，因首先发现于黑龙江省的克山县而得名。根据全国克山病病因地学联合调查组及贵阳地化所的资料，病区饮水、土壤和人体中的化学成分有如下特点：病区饮水中腐殖酸偏高，土壤中全Se含量偏低，粮食中Cu含量偏高而Mo含量偏低，因而Cu/Mo偏高；学龄前男性儿童Pb及Cu/Pb偏高，Se、Zn、Zn/Cu偏低。
总之，克山病分布区一般是相对潮湿的中性偏酸的还原环境。它不同于西北的干旱偏碱氧化环境，也不同于东南部湿润的酸性氧化环境。在这种环境中，Se、Mo等微量元素的活性可能较低，Cu、Fe等微量元素的活性可能较高，而某些元素的比例可能失调，此外这样的环境又有利于水中某些有机物质的形成和积累。