微量元素与地方病
微量元素是指在生物体内含量为万分之一以下，但对生命起重要作用的特定元素，迄今已确认的有14种微量元素，即铁（Fe）、碘（I）、铜（Cu）、锰（Mn）、锌（Zn）、钴（Co）、硒（Se）、铬（Cr）、锡（Sn）、钒（V）、氟（F）、镍（Ni）、硅（Si）、钼（Mo）。地方病亦称生物地球化学性疾病，系指在自然环境中由于地壳元素分配的不均匀、个别微量元素的含量超过或低于一般含量而直接或间接引起生物体内微量元素平衡严重失调时产生的特殊性疾病。它有以下三个特征：1.发生在某一特定地区，同一定的自然环境有密切的关系。2.通常由微量元素失衡引起并在一定地域内流行，年代比较久远。3.有相当数量的患者表现出共同的甚至奇异的病症。
从环境地质学角度来看，地方病是由于地壳中元素分布不均匀，某些地区某种或某些元素严重不足或显著偏高所造成的。我国是一个地方病流行较严重的国家。地方病分布广、病情重、受威胁人口多，不仅严重危害了病区人民的健康，而且也阻碍着当地经济的发展。目前，我国主要的地方病有：地方性缺碘病、地氟病、地方性硒中毒、克山病、大骨节病等。它们在时空上的分布与地质环境中的地形地貌、地质构造、地层岩性、土壤、水（地表水、地下水）等因素密切相关。
碘元素缺乏症
碘是人体必需的微量元素，人体缺碘会引起甲状腺肿大、智力下降等一系列严重后果。缺碘症是流行广、危害大、受害人数多的一种病症。缺碘症影响到甲状腺激素的形成，影响到脑神经元的发育；影响到体格的发育和基础的代谢。碘由陆地随水进入海洋，由海洋逸出进入大气，再通过降水进入陆地，形成一个大循环。陆地生态系统中植物直接从水中、土壤中吸收碘，而动物则从植物和水、空气中获得碘；海洋生态系统中，浮游生物直接从海水和淤泥中获得碘，鱼虾、浮游动物则从水生生物中取得碘；人类则既可从动、植物中，又可直接从水中和空气中获得碘。当然不论是海洋或陆地产的动植物都要从外界获得碘。所有生物中的碘，最终都要返回土壤、海洋中，由微生物分解成元素碘，继续被植物吸收利用。
地方性硒中毒
硒是机体必需的微量元素，具有重要的生理功能，能防止多种疾病的发生。由于环境和区域的不同，硒的分布极不均匀，含量差异很大。但硒的摄入过多或过少都会对人体造成伤害。克山病和大骨节病都是由于缺硒引起的流行性地方病，而蹒跚病和碱毒病是由于土壤、饮水、食物中硒含量过高引起的地方性硒中毒，也是世界流行病。
硒在地表土壤中的分布呈现地带性差异，据20多个国家报道可以看出，在地球的南北半球各有一条大致30°以上的中高纬度的缺硒分布带。在我国由东北向西南有一低硒带。克山病和大骨节病即流行于这一地带。土壤中平均含硒量约为0.1毫克/千克。
硒矿质料
硒在天然水中以Se0、Se2-、Se4+、Se6+状态存在。地表水和地下水的硒平均变动范围在0.1～400微克/升，主要决定于地质结构的特征。地表水的硒含量受酸碱度的影响很大。土壤中的硒以亚硒酸铁形态束缚存在，一般累积在富铁层中。在富含有机质和腐殖质的土壤中易积累硒。硒氧化成比较易溶的硒酸。由于淋溶作用硒可从土中排出。灌溉水中增加微量的硒，可明显提高植物各部分的含硒量。农作物、牧草等都对硒有一定的富集作用。在生物体内的硒都是以有机物——硒蛋白质的形式存在。将硒蛋白质水解证实硒主要以硒代半胱氨酸形式存在。
人体中硒的水平决定于硒在摄入食物中的含量及其存在形式。硒化合物经消化管进入机体后都易被吸收。吸收的硒广泛分布于体内，在肝和肾中可富集，在脾、肺、心肌、骨骼肌和脑中的含量依次递减，脂肪中几乎无硒。
人和动物的食物缺硒时，体内含硒的谷胱甘肽过氧化物酶活性低；脂质过氧化物增多；生物膜磷脂中不饱和脂肪酸类，易被过氧化成脂质过氧化物，从而造成细胞内损伤。补硒则是起到清除过氧化物和自由基的作用。