למרות שמי הברז עוברים הרבה תהליכים, עדיין קיימת הימצאות מזהמים במי השתייה, אשר לעיתים יכולים לגרום לבעיות בריאותיות קשות.
רשימת המזהמים העלולים להמצא במי הברז:
חנקות
תרכובות חנקן מחומצנות (ניטרטים NO3 ,NO2 ).
כתוצאה מהתפתחות החקלאות, קיימת סכנה של חדירת מזהמים כמו חומרי דישון והדברה למי התהום.
הימצאות חנקות במים מעידה, בדרך כלל, על זיהום אורגני של המים.
בעיית החנקות משמעותית במיוחד באזור החוף.
חנקות בריכוז גבוה יכולות לגרום לבעיות בריאותיות שונות.
במחקרים הוכח כי בקרב תינוקות, החנקות עלולות לשבש את העברת החמצן לרקמות הגוף.
כלורידים
משמשים אינדיקציה כללית לרמת המלחים במים. רמת הכלורידים המותרת במי הברז בישראל היא עד 600 מ"ג/ליטר, בעוד שארגון הבריאות העולמי והמשרד לאיכות הסביבה האמריקאי קבעו רמה מותרת של עד 250 מ"ג/ליטר.
מתכות כבדות
המרכיבים הכימיים שבמים משפיעים על גוף האדם כאשר הם נצרכים במשך תקופה ארוכה ועלולים לגרום נזק מתמשך.
לפי דו"ח מבקר המדינה שנערך בשנת 2000: ב- 109 מקורות מים נמצא ריכוז חומרים כימיים החורג מהתקן, וכתוצאה מכך 47 מהם נפסלו לשימוש כמקור למי שתייה.
בנוסף לכך, עוד 8 קידוחים נסגרו עקב זיהום ממתכות כמו כרום וקדמיום ו- 9 נוספים נסגרו עקב ריכוז גבוה של חנקות.
זיהום אופייני לאזורי תעשייה. גם ברמות נמוכות יחסית, מצטברות מתכות אלה בגוף והשפעתם השלילית באה לידי ביטוי בעיקר בחשיפה ממושכת רק אחרי שנים.
זיהומים מיקרוביאליים מי השתייה המסופקים ממים עיליים מהווים סיכון בריאותי מיוחד בשל קלות חדירת זיהומים למים ובשל העדר הסינון הטבעי של הקרקע.
הזיהומים כוללים בעיקר טפילים מסוג ג''יארדיה וקריפטוספורידיום, אשר החיטוי השגרתי איננו משמיד אותם.
כדי למנוע תחלואה מזיהום מיקרוביאלי של מי התהום, עוברים המים תהליך חיטוי בהכלרה. הכלור אמנם קוטל בקטריות,
אך הוא גם מתרכב עם חומרים נוספים במים ויוצר תרכובות אורגניות (טריהלומתאנים - THM),
אשר נמצאו כעלולים לגרום לסרטן וכגורמים למומי לידה במחקרים שונים.
זוהי התופעה של זרימת מים דרך קרום חדיר למחצה אשר חוסם מעבר מלחים או מומסים אחרים דרכו. אוסמוזה היא תהליך יסודי בכל המערכות הביולוגיות. משתמשים בה לטיהור מים ולהתפלה, טיפול בחומרי פסלת, והרבה תהליכים כימיים וביוכימיים במעבדה ובתעשייה.
כאשר שני נפחים של מים (או של ממס אחר) מופרדים על ידי קרום חדיר למחצה, המים יזרמו מהצד שבו ריכוז המומס נמוך לצד שבו ריכוז המומס גבוה. ניתן לעצור את הזרימה, או אפילו להפוך את כוונה, על ידי הפעלת לחץ חיצוני על הצד בעל הריכוז הגבוה. במקרה כזה התופעה נקראת אוסמוזה הפוכה.
אם יש פרודות מומסות רק בצד אחד של המערכת, הלחץ אשר עוצר את הזרימה נקרא לחץ אוסמוטי.
