Die meisten Menschen betrachten Flaschenwasser als reiner als Leitungswasser, und in vielen Fällen ist es sicherer als Alternativen, insbesondere in Entwicklungsländern. Studien haben jedoch ergeben, dass einige Arten von Flaschenwasser Spuren bestimmter Chemikalien enthalten, von denen viele in höheren Dosen schädlich sind.
In einigen Fällen enthält Flaschenwasser Spuren von Arsen, laut einer Studie des Natural Resources Defense Council. Arsen ist ein Metalloid, das häufig in Pestiziden, Herbiziden und Insektiziden verwendet wird, obwohl die Verwendung aufgrund der Gefahr, die das Element darstellt, zurückgeht. Arsenvergiftung ist ein großes Risiko für Trinkwasser in Entwicklungsländern. Es ist auch in Amerika ein Anliegen, da Bundes-, Staats- und lokale Regulierungsbehörden versuchen, die Chemikalie selbst in Spurenmengen aus der Wasserversorgung fernzuhalten, aufgrund ihrer Gefahr für Menschen.
Flaschenwasser enthält manchmal auch Industriechemikalien wie Toluol und Xylol oder Chemikalien, die bei der Herstellung von Kunststoff verwendet werden, wie Phthalate, fand die NRDC in ihrer Studie. Sie finden Phthalate in Duschvorhängen, Spielzeug und Kosmetika. Phthalate können dazu führen, dass männliche Föten bei schwangeren Frauen ihre Fortpflanzungsorgane nicht richtig entwickeln, was zu unverkleideten Hoden und niedrigen Spermienzahlen führt.
Fluorid kommt in Flaschenwasser in niedrigen Konzentrationen häufig vor. Allerdings können übermäßige Mengen an Fluorid zu einer Fluoridvergiftung führen, wenn Fluorid sich mit Kalium verbindet, das Nervensystem schwächt und potenziell zum Tod führen kann.
Einige Flaschenwasser enthalten östrogenähnliche Chemikalien, laut einer in der Zeitschrift Environmental Science and Pollution Research veröffentlichten Studie. Die Chemikalie löst sich aus dem Kunststoff der Flasche und gelangt ins Wasser, wo sie von Menschen konsumiert und in den Blutkreislauf gelangt. Die Chemikalie, bekannt als Xenohormon, ist eine vom Menschen gemachte Chemikalie mit einer hormonähnlichen Wirkung, die die Fortpflanzung und Entwicklung beeinträchtigen kann.
Trihalomethane sind chemische Verbindungen, die als Kältemittel oder Lösungsmittel verwendet werden. Oft als THM bekannt, können sie Krebs verursachen, und Studien haben sie auch mit Fortpflanzungsstörungen in Verbindung gebracht. Flaschenwasser kann auch Bromdichlormethan enthalten, das als Karzinogen gilt und in Kalifornien reguliert wird, laut einer Studie der Environmental Working Group.

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