地方病是发生在某一特定地区，与一定的自然环境有密切关系的疾病（安永会等，2006）。环境中的地球化学元素不仅是构成人体基本组成的物质基础，而且也是生命活动的营养物质来源，在人的生长发育、衰老、疾病和死亡中起着重要作用。这些元素按照生命活动的需要，分布在人体各部位，以维持机体和环境之间的平衡。地下水是宁夏的主要饮用水源，由于化学元素在地下水中的分布并不均匀，导致人的机体与环境之间的平衡受到破坏，最终导致了地方病的发生（沈照理等，2010）。目前，宁夏由于地下水中元素含量盈缺而引起的地方病主要有三种，分别为饮用高氟水导致的地氟病、饮用低碘水导致的地甲病和饮用高砷水引起的地砷病。
2.5.4.1 地氟病
地氟病，又称地方性氟中毒，它是长期摄入过量氟而引发的一种慢性全身性疾病。该病使负离子在人体内积聚从而引起牙齿和骨骼产生全身性损害。按照我国现行的饮水卫生标准，饮用水中氟的适宜浓度为0.5～1.0 mg/L，如果长期饮用含氟量超过1.0 mg/L的水，就会引起氟中毒。氟中毒主要表现为氟斑牙和氟骨症。氟斑牙的症状是牙齿表面呈黄褐色，重者缺损，甚至脱落；氟骨症表现为骨骼变形，关节疼痛，伸屈困难，弯腰驼背，重者瘫痪卧床。
据《宁夏环境地质调查报告》（2000年），宁夏地氟病发病程度、分布范围与高氟地下水的分布基本一致。地下水含氟量大于2 mg/L的高氟水区与地氟病中、重症区一致，自北向南分布于陶乐、灵武、盐池、同心、固原以东地区。其中，盐池地区为宁夏乃至全国的高氟水分布区及地氟病重病区，地下水含氟量大于4 mg/L，最高达20 mg/L，地氟病患病率已达到80%以上。地氟病轻病区呈点状，分布于银川、卫宁平原、彭阳、南西华山、六盘山等地区（余秋生等，2005）。
环境中的氟主要来自于岩石和矿物的风化、火山活动、温泉等。一般认为，高氟水地下水分布除了受区域水文地球化学条件等宏观因素影响外，还与含水层上覆包气带土体的矿物成分、粒度组分、化学成分等密切相关。高氟水的形成主要包含以下原因（余秋生等，2005）。
一是氟岩矿的溶解作用，使饮水中氟富集。宁夏氟中毒重病区为第三系砂岩、泥岩和下白垩系碎屑岩，含氟量均较高。在近地表的矿床和矿化层，经风化后形成氟元素富集的分散流和分散晕，从而形成了氟元素过剩的生物地球化学区。同时，高氟水分布区多为黄土及风沙所覆盖，松散物质的颗粒大小对地下水含氟量也有一定影响。对于同一地质环境，松散物质颗粒越细则含氟量越高，进入地下水中的氟就越多；反之，颗粒越粗则氟含量越低。
二是特殊的地貌形态，使地下水流不畅，溶解大量的氟。宁夏氟中毒重病区、中病区皆位于灵（武）盐（池）台地半封闭、封闭盆洼地中，地面波状起伏，相对高差小，使地下水水流不畅，滞流时间长，溶解了大量的氟。
三是干旱半干旱的气候条件，使浅层地下水高度浓缩、富集。
2.5.4.2 地甲病
地方性甲状腺肿，即地甲病，是由于碘的化学地理异常引起的碘的生态平衡破坏所导致的地方性疾病。造成地甲病的主要原因是人体摄入碘的不足或过量（朱发庆等，1989）。碘是人体中必需的微量元素之一，在人体中参与合成甲状腺激素，以维持正常的物质和能量代谢，成人每日摄取100～200 μg碘就可满足人体需要。一般认为摄入碘不足正常量的1/4时，即发生地甲病。有机体缺碘会造成甲状腺激素的合成减少，反馈到脑垂体，引起促甲状腺激素（TSH）增高，刺激甲状腺增生肥大。地甲病的主要症状是脖颈变粗，早期甲状腺肿无自觉症状，随着病情的加重甲状腺逐渐增大，脖颈上出现的肿块也逐渐长大。
根据宁夏地甲病调查结果，地甲病重病区主要分布在贺兰山、六盘山、西南华山等山区和山前地带，以及腾格里沙漠西部，总患病率＞20%；中病区分布在西吉县、隆德县等中山山地区，患病率较高，总患病率10%～20%；轻病区分布于贺兰山东北部、香山北部及原州区等地，属低山山地，总患病率3%～10%；其他地区为非病区，地甲病患病率低，小于3%（李智君，1992）。
随着经济的发展和生活水平的提高，人们对地甲病有了科学的认识，通过推广食用加碘盐、缺水地区水专项调查和改水工程等一系列措施，地甲病已得到了有效控制。(www.xing528.com)
影响地甲病分布的因素较多，但主要与碘的化学性质及地理环境中碘的区域分布有密切关系（李智君，1992）。宁夏地甲病成因包括以下几方面。
一是地壳中一种典型稀有分散元素，也是活泼的卤族元素，在地表的迁移能力很强，它容易升华成碘蒸气迁移，它的化合物溶解度高且又易进入水中迁移。碘主要来自海洋，由于宁夏远离海洋并且受高山阻挡，缺乏碘源补充，因此，地理位置成为地甲病高发率的原因之一。
二是宁夏地甲病流行地区，多分布砾岩、砂岩、页岩和粉砂岩等沉积岩。特别是六盘山区下白垩统中夹油页岩，为湖沼相沉积，岩层含有机质较多，有机质可与水中的碘牢固结合，使水和食物中碘含量减少，人体难于吸收，加速地甲病的发生、发展。同时在六盘山林区植被发育、降水量大、泥炭发育。在泥炭沼泽中碘被固定，泥炭土中碘虽然丰富，但植物有机体不能很好地分解，碘不易溶解于水中，也就不容易被植物吸收从而造成相对低碘区。
三是宁夏地甲病高发病区年降水量大，降水季节集中，强度大，多暴雨，山地丘陵区水土流失，大量的基岩裸露，通常岩石的碘含量低于土壤，这与土壤中有机质和黏粒对碘有一定的吸附力有关。当山地土壤遭受侵蚀冲刷时，表层富碘的土壤也随之冲走，露出新土，形成缺碘环境。
2.5.4.3 地砷病
地方性砷中毒简称地砷病，是一种生物地球化学性疾病，它是指居住在特定地理环境下的居民长期通过饮水、空气、食物摄入过多的砷，从而引起以皮肤色素脱失、着色、角化及癌变为主的全身性的慢性中毒。地砷病还可导致皮肤癌、肺癌并伴其他内脏癌。地砷病属的发生与区域地质、水文地质等条件密切相关（海宏等，2013）。
2005～2008年在全区范围内进行了大规模的高砷水源筛查和砷中毒流行病学调查，调查结果显示，高砷水区主要分布在宁夏北部沿贺兰山东麓的黄河冲积平原与山前洪积扇地带。截至2008年年底，全区72个高砷病区中，39个已改水，受益人口10 614人。宁夏病区水砷超标情况不是很严重，最高值0.2 mg/L，以轻病区为主。
根据中国地质调查局水文地质环境调查中心韩双宝（2013）在银川平原非灌溉期进行的两次取样分析结果，高砷地下水主要分布于银川平原北部，以平罗县和临近平罗县的区域最高。高砷地下水（＞50 μg/L）呈不连续分布，沿地下水流向在平面上呈条带分布：东侧条带平行于黄河分布，南起贺兰县通义乡—平罗县通伏乡—北至渠口乡；西侧条带南起平罗县前进农场—北至惠农县黄渠桥燕子墩。银北地区地下水中砷含量最高值位于平罗县前进农场，为177 μg/L，超出中国小型集中式供水和分散式供水标准（50 μg/L）的3.6倍，生活饮用水标准（10 μg/L）的17.7倍。高砷地下水占研究区总面积的8.2%，砷含量高于10 μg/L的区域占总面积的57.6%，主要位于平原区沉积中心地带；低砷区（＜10 μg/L）面积占总面积的42.4%，主要位于贺兰县南部、贺兰山前等地（谭卫星等，2006）。
宁夏地砷病病区主要分布在北部的银北平原，饮水型砷中毒是宁夏地砷病的主要原因（韩双宝，2013）。病区西部为贺兰山脉，其地下部岩层中含有富砷煤层，受贺兰山和陶乐台地的阻挡，地下水径流受阻，盆地四周的砷随着地下水进入平原北部，由于蒸发是地下水的主要排泄方式，造成地下水中砷富集。因此，地砷病主要由原生环境和地下水补径排特征引起，非人为因素所为，亦非污染所致。
图2.14 银北地区地下水砷含量分布图（韩双宝，2013）
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