จากการทดสอบของกลุ่มรณรงค์เพื่อสิ่งแวดล้อมในสหรัฐฯ พบน้ำบรรจุขวดพลาสติกยี่ห้อดังปนเปื้อนสารเคมีหลายชนิดเกินมาตรฐาน รวมถึงสารเคมีที่เชื่อมโยงโรคมะเร็ง สารกัมมันตรังสี และแบคทีเรียก่อโรคท้องร่วง ซึ่งเป็นความท้าทายความเชื่อคนทั่วไป รวมถึงโฆษณาทางการตลาดว่า "น้ำขวดสะอาดกว่าน้ำก๊อก"
จากการศึกษาเป็นเวลาร่วม 2 ปี ของกลุ่มรณรงค์เพื่อสิ่งแวดล้อม (Environmental Working Group) ในรัฐวอชิงตัน สหรัฐฯ ที่ก่อตั้งโดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ เอพีซึ่งรายงานเรื่องนี้ระบุว่า น้ำบรรจุขวดพลาสติก 10 ยี่ห้อดังที่ทางกลุ่มไม่เปิดเผยชื่อนั้นมีการปนเปื้อนของสารเคมีถึง 38 ชนิด
ผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการยังเผยว่า น้ำในขวดพลาสติกนั้นปนเปื้อนแบคทีเรียก่อโรคท้องร่วง สารบรรเทาปวดอะซีทามิโนเฟน (acetaminophen) สารประกอบของปุ๋ย ตัวทำละลาย สารเคมีสำหรับผลิตพลาสติกและสตรอนเทียม (strontium) ซึ่งเป็นสารกัมมันตรังสีชนิดหนึ่ง
ทางกลุ่มได้ตรวจสอบน้ำขวด 10 ยี่ห้อที่อยู่ในแคลิฟอร์เนีย นอร์ธคาโรไลนา เวอร์จิเนีย แมรีแลนด์และเดลาแวร์ โดย 8 ยี่ห้อในจำนวนนั้นมีการระดับการปนเปื้อนที่ไม่น่าวิตก แต่น่าห่วงในการปนเปื้อนของอีก 2 ยี่ห้อที่เหลือ โดยผลจากการตรวจสอบพบคลอรีนซึ่งเป็นผลิตผลพลอยได้สูงกว่ามาตรฐานความปลอดภัยของแคลิฟอร์เนียถึง 3 เท่า
ทีมวิจัยได้เรียกยี่ห้อทั้งสองว่า "แซมส์ชอยส์" (Sam's Choice) ซึ่งจำหน่ายในซูเปอร์มาร์เก็ตชื่อดัง วอลมาร์ท (Wal-Mart) อคาเดีย (Acadia) และไจแอนท์ฟู้ด (Giant Food)
ส่วนอีก 8 ยี่ห้อที่ทีมวิจัยไม่ได้เจาะจงนั้นมีการปนเปื้อนที่อยู่ในระดับไม่ผิดกฎหมาย แต่สารเคมีบางชนิดที่พบอย่างสารหนูและโทลูอีน (toluene) นั้นก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ บางสารปนเปื้อนก็มาจากมลภาวะซึ่งพบได้บ่อยในน้ำก๊อก หรือบางครั้งก็หลุดมาจากขวดน้ำพลาสติก
ในน้ำขวดของวอลมาร์ทและไจแอนท์ฟู้ด มีการปนเปื้อนไทรฮาโลมีเทน (trihalomethane) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้จากคลอรีน สูงสุดถึง 35 ส่วนในพันล้านส่วน ขณะที่รัฐแคลิฟอร์เนียตั้งมาตรฐานไว้ 10 ส่วนในพันล้านส่วนหรือน้อยกว่า ส่วนสมาคมน้ำบรรจุขวดสากล (International Bottled Water Association) ได้กำหนดแนวทางโดยสมัครใจให้จำกัดปริมาณสารดังกล่าวไว้ที่ 10 ขณะที่สหพันธรัฐจำกัดการปนเปื้อนไว้ที่ 80
ดร.เดวิด คาร์เพนเทอร์ (Dr.David Carpenter) นักวิจัยเรื่องน้ำและผู้อำนวยการสถาบันเพื่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมของมหาวิทยาลัย ณ อัลบานี (University at Albany) ซึ่งไม่มีส่วนในการศึกษาครั้งนี้ เลือกเฉพาะสารไทรฮาโลมีเทนเป็นสิ่งที่น่ากังวลที่สุด เพราะจากการวิจัยอย่างจริงจังพบว่า สารนี้มีความสัมพันธ์กับการก่อโรคมะเร็ง
"ปริมาณสารระดับนี้ไม่ควรอยู่ในน้ำดื่มด้วยซ้ำ" ดร.คาร์เพนเทอร์กล่าว
เรื่องนี้ไจแอนท์ฟู้ดปฎิเสธที่จะให้ความเห็น ส่วนเจ้าหน้าที่ของอคาเดียออกมาแถลงสั้นๆ ยืนยันว่า บริษัทได้ดำเนินการอยู่ในมาตรฐานตามกฎหมาย
เอพีระบุว่า อคาเดียจำหน่ายน้ำดื่มในรัฐทางฝั่งแอตแลนติกกลาง ซึ่งไม่ได้ยึดมาตรฐานเดียวกับแคลิฟอร์เนีย ขณะที่หลายแห่งน้ำดื่มมีมาตรฐานหยาบๆ เทียบเท่ามาตรฐานน้ำก๊อก นักวิจัยยังกล่าวด้วยว่า ยี่ห้อน้ำดื่มของวอลมาร์ทนั้น มีโบรโมไดโครโรมีเทน (bromodichloromethane) ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้อันดับ 2 ของคลอรีน เกินมาตรฐานของแคลิฟอร์เนียถึง 5 เท่า
กลุ่มรณรงค์เพื่อสิ่งแวดล้อมกล่าวว่า ได้ฟ้องร้องต่ออัยการแคลิฟอร์เนียเพื่อแสดงเจตจำนงต่อวอลมาร์ท โดยทางกลุ่มต้องการให้ห้างดังติดฉลากบนขวดน้ำดื่มในแคลิฟอร์เนียเพื่อเตือนว่า มีสารเคมีที่เป็นสาเหตุของมะเร็ง แต่ทางวอลมาร์ทก็ไม่ได้แสดงความเห็นตอบรับการเรียกร้องดังกล่าว
โจ ดอสส์ (Joe Doss) ประธานสมาคมน้ำดื่มบรรจุขวดสากล กล่าวว่า เขาไม่ได้ปกป้องบริษัทใดๆ ที่มีสารปนเปื้อนเกินมาตรฐานในแคลิฟอร์เนีย และบอกว่าบริษัทที่ทำไม่ผ่านมาตรฐานของกฎหมายก็ควรทำให้ถูกต้อง
ผลิตภัณฑ์พลอยได้จากคลอรีนที่พบนั้นเชื่อมโยงกับจุดเริ่มต้นที่บกพร่อง ซึ่งสันนิษฐานว่าอาจจะมาจากคลอรีนที่ใช้ฆ่าเชื้อในระบบน้ำสาธารณูปโภค โดยนักวิจัยกล่าวว่า บ่อยครั้งที่น้ำก๊อกจะถูกบรรจุและขายในขวด ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับน้ำดื่มยี่ห้อดัง 2 ยี่ห้อ
ในบางกรณี น้ำดื่มบรรจุขวดไมใได้ปนเปื้อนน้อยไปกว่าน้ำก๊อกเลย แต่ราคาที่แพงกว่าถึง 1,900 เท่า ผู้บริโภคย่อมคาดหวังที่สิ่งที่ดีกว่า" เจน ฮัวลิฮาน (Jane Houlihan) วิศวกรสิ่งแวดล้อมที่ร่วมศึกษากล่าว และนักวิจัยยังแนะนำแก่ผู้ที่กังวลที่จะดื่มน้ำก๊อก ให้ติดตั้งคาร์บอนกรองน้ำ