台大陳拱北教授調查發現，當地(台南縣安定鄉復榮村)居民飲用深水井（30─100公尺深）的井水，容易得烏腳病，若飲用淺井（3─5公尺）則否。而且又發現，深井水含砷量較高（大於0.35mg/l），推測烏腳病的起因應是飲水中含砷所致。一旦飲用含砷的井水，皮膚會出現黑斑，並發生皮膚癌，繼續喝井水十年後，居民就會得到烏腳病。
後續研究發現，砷會引起全身動脈硬化，1985年，陳建仁教授發現砷也會引發內臟癌症，例如肺癌、腎臟癌、膀胱癌等。陳教授又於1995年，提出砷也會引起糖尿病和高血壓。因為砷的致毒機制有別於其他重金屬，例如有機汞是累積在神經系統，而鎘則累積在骨頭與腎臟，但無機砷進入人體，大約兩小時後就遍布全身，廣布在身體的各個器官。
1999年的調查顯示，砷濃度的高區有三處：一、原先急水溪的區域，往北擴大至東石地區，二、曾文溪南岸的西區縮小，但東區向東移，形成了第三高濃度區——善化及新市一帶。
嘉南地下水中為何含有高濃度的砷？目前尚無定論。研究者普遍同意，含高砷的含水層具有以下特性：一、泥層較厚，地下水循環不良的含水層；二、含水層呈現還原狀態，例如嘉南地區含水層已出現甲烷氣；三、水中溶解有機碳及氨態氮較高；四、抽水較多的含水層。
回顧嘉南地區的地下水水位，第2含水層（60─140公尺深）在善化、新市地區形成沉降錐，此水位低區的範圍和砷濃度高區非常吻合。善化地區的第2含水層，豐華站1976年水位尚在海面上3公尺，當時砷濃度還低於0.5 mg/l，1999年善化二號井設立後，水位已降至海面下30公尺深，砷濃度已大於0.6mg/l。推測因為砂層含水層的水被抽用過多，引起泥層中的水向砂層補充，而泥層中的水砷濃度較高。
地下水中含砷的問題，已引起全球的重視。根據聯合國2002年的統計，開發中國家如中國、孟加拉、印度、巴基斯坦、智利、阿根廷等20餘國，超過五千萬人，環境中存在砷的毒害。先進國家如美國也不能免於砷中毒的恐懼，估計全美國有35％的自來水源是地下水，大約有十分之一是大於0.01mg/l。
