Garrafas plásticas de água representam centenas de milhares de toneladas de resíduos em aterros sanitários a cada ano. A popularidade da água engarrafada continua a aumentar, enquanto a reciclagem de garrafas plásticas diminuiu. Garrafas plásticas descartadas representam uma séria ameaça ao meio ambiente. Algumas das maiores preocupações ambientais incluem poluição do solo e poluição do ar.
Em 2005, segundo o New York Times, 43 bilhões de galões de água engarrafada foram vendidos mundialmente. Em 2006, as vendas aumentaram para 47 bilhões de galões. A cada ano, cerca de 118.000 toneladas de garrafas plásticas de água são fabricadas, número projetado para aumentar cerca de 10% ao ano.
Garrafas plásticas são as mais fáceis de todos os plásticos para reciclar, ainda assim o New York Times relata que apenas cerca de 20% a 35% são recicladas; o resto vai para aterros, no solo, ou jogadas em rios e riachos.
Os Estados Unidos são o maior consumidor de água engarrafada no mundo. Em 2007, quase 9 bilhões de galões de água engarrafada foram vendidos.
Em um relatório de 2003 do Departamento de Conservação da Califórnia, pesquisadores estimaram que 1 bilhão de garrafas plásticas de água eram jogadas em aterros da Califórnia a cada ano — 3 milhões de garrafas recicláveis por dia. Segundo o relatório, essas garrafas poderiam ser recicladas para fazer 74 milhões de pés quadrados de carpete para residências. Apenas cerca de 16% das garrafas de tereftalato de polietileno recicláveis vendidas na Califórnia foram recicladas.
A CNN relatou que, segundo uma pesquisa de 2007, até 72% dos americanos não sabiam que plástico é feito de petróleo, e 40% achavam que plásticos eram biodegradáveis. Mesmo que mais de 80% das residências nos EUA tenham acesso a programa de reciclagem, apenas 25% participam.
Cerca de 100 milhões de barris de petróleo são consumidos anualmente para a fabricação de garrafas plásticas de água, relatou o New York Times. Isso não inclui o combustível usado por caminhões que transportam o produto final ao mercado.
A produção de garrafas plásticas requer enorme uso de reservas de petróleo e gás, o que contribui para o esgotamento das reservas e eleva o custo do petróleo. O plástico leva muitos anos, frequentemente vários séculos, para se degradar em aterros.
O tereftalato de polietileno apresenta uma fonte significativa de poluição do ar quando garrafas de água descartadas são incineradas. Metais pesados como cádmio e chumbo são liberados na queima de plástico. Segundo o Instituto Canadense de Direito e Política Ambiental, produtos químicos tóxicos liberados no ar pela incineração de plásticos, incluindo garrafas de água, incluem benzeno, dioxinas, furanos e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos.
Estes químicos contribuem para a "sopa tóxica" comumente conhecida como chuva ácida. A queima aberta de garrafas plásticas libera dioxina no ar. Segundo o Conselho Ambiental de Oregon, a dioxina é um químico cancerígeno que, quando inalado ou ingerido, pode causar defeitos congênitos, diabetes, doenças cardiovasculares, distúrbios imunológicos e distúrbios gastrointestinais.
A queima aberta de plásticos foi proibida em muitos estados americanos, mas alguma queima aberta persiste. Há desacordo sobre se a incineração de garrafas plásticas nas altas temperaturas usadas por incineradores comerciais resulta em liberação de toxinas como dioxina.