گرچه سرب و آرسنیک به طور طبیعی در خاک وجود دارد، اما ورود فاضلاب شهری و صنعتی به آب های سطحی و نیز استفاده بی رویه از سموم آفتکش و کودهای شیمیایی در شالیزارها مهم ترین منشا حضور آنها در برنج است. آرسنیک موجب سرطان ریه، پوست، مثانه و... می شود. سرب خطر اختلالات مغزی - عصبی و سرطان خون را به دنبال دارد. حداکثر مجاز آرسنیک و سرب در برنج به ترتیب 2/0 و 1/0 میلی گرم بر کیلوگرم است.

طبق نتایج آزمایش های گذشته روی برنج های داخلی و وارداتی بازار استان های مختلف ایران، کمترین و بیشترین میزان آرسنیک به ترتیب مربوط به استان های گلستان و گیلان بود. گرچه میانگین مقدار آرسنیک در مجموع نمونه های مورد آزمایش در کشور کمتر از حد مجاز بود، اما در استان های گیلان، مازندران، اصفهان و خوزستان بیش از حد مجاز گزارش شد. در اکثر گزارش ها، میانگین سرب در برنج بالاتر از حد مجاز اعلام شد. همچنین کمترین و بیشترین میزان سرب به ترتیب مربوط به نمونه های شهرکرد و مازندران بود.

خطر سرطان زایی آرسنیک در برنج حدودا 18 برابر بیشتر از سرب برآورد شده است؛ بویژه این که برخلاف سرب، غلظت آرسنیک پس از پخت برنج به علت فعل و انفعالات شیمیایی افزایش می یابد. احتمال خطر پذیری سرب و آرسنیک در برنج، معمولا در زنان بیشتر از مردان است؛ زیرا زنان وزن کمتری نسبت به مردان داشته و لذا در صورت دریافت مقدار مشخصی از یک عنصر سمی، نسبت مقدار آلاینده به وزن بدن بالاتر بوده و سمیت بیشتری بروز می کند. بیشترین خطر در گروه سنی 15 تا 24 سال و کمترین خطر در گروه سنی 45 تا 54 سال است؛ زیرا هر چه وزن طبیعی بدن افزایش یابد میزان خطر کمتر می شود. از طرفی، سرانه مصرف برنج در گروه های 15 تا 24 سال بیشتر از سایرین است.

مقدار سرب و آرسنیک در اکثر نمونه های برنج های وارداتی بیشتر از برنج های ایرانی بوده است. گاهی بارندگی های شدید و سیلاب و نیز بقایای خاکستر آتشفشان ها در کشورهایی نظیر هند و تایلند موجب آلودگی بعضی از مزارع برنج می شود.