Dentre os Problemas ambientais mais famosos e graves no estado do Rio de Janeiro está a poluição da Baía de Guanabara, uma das maiores do mundo. A contaminação por esgoto provém dos 15 municípios que desaguam na Baía, visto que a maioria deles não fazem um tratamento adequado que antecede o despejo dos efluentes. Além disso, têm-se a evolução da poluição industrial que aumenta com pouca maneira de controle por parte das autoridades, sem falar dos vazamentos frequentes de óleo que acontecem na região, como por exemplo o que envolveu a refinaria da Petrobras, próximo ao município de Duque de Caxias, no ano de 2000. Foram mais de um milhão de litros de óleo derramados, que destruíram manguezais e invadiram a Área de Proteção Ambiental. O tema foi discutido recentemente no Museu do Amanhã após completar 20 anos do desastre. A problemática toma uma expansão social quando, por meio de autos níveis de poluição e resíduos sólidos, os pescadores são impedidos de realizar seu trabalho. Eles apontam que o lixo que boia se prende junto as redes. Um dos primeiros projetos de caráter corretivo e estrutural para a recuperação da Baía foi criado em 1993. Intitulado como Programa de Despoluição da Baía de Guanabara (PDBG) foi aprovado um ano depois e contou com um empréstimo de 2,5 bilhões de bancos exteriores. Durante os 12 anos de duração do programa, apenas 56,87% dos troncos coletores de esgoto previstos para a mitigação do impacto foram feitos de fato. O projeto olímpico para despoluição da baia de Guanabara que sucedeu os jogos na cidade do Rio em 2016 foi aprovado com o objetivo de diminuir 80% da poluição, foram 1,1 bilhão de reais envolvidos, entretanto, mais uma vez, o empreendimento foi prejudicado pelo desvio de verba e falta de organização das entidades competentes. Embora hoje ainda existam alguns programas que objetivam-se em melhorar esse recurso hídrico, a descontaminação de 80% deste parece utópica.
