Theo điều tra ban đầu, DN tư nhân Thiên Thành do ông Đỗ Duy Hoan làm Giám đốc, kinh doanh tẩy, nhuộm từ tháng 10/2000, khối lượng vải nhộm mỗi ngày khoảng 3.000 kg. Mỗi tháng, DN này sử dụng trung bình 60 tấn than làm nguyên liệu đốt lò hơi và các loại hóa chất công nghiệp độc hại như: xút, giaven, silicat, xôđa... để tẩy, nhuộm.
Khi kiểm tra đường ống xả thải của DN này, trước sự chứng kiến của chính quyền địa phương, nhiều người sửng sốt khi thấy DN Thiên Thành đục thủng thân đê sông Đáy để đặt ống cống xả thải trực tiếp ra sông, không qua xử lý với lượng nước thải khoảng 170 m3 một ngày đêm.
Tại Công ty Thiên Hoàng Anh và Hoàng Tấn Phát, tình trạng vi phạm diễn ra tương tự. Hai DN này không có bất kỳ giấy tờ, thủ tục nào về môi trường (báo cáo đánh giá tác động môi trường, giấy phép xả thải, giấy phép khai thác nước mặt, không nộp phí bảo vệ môi trường).
Tại thời điểm kiểm tra, cả hai DN đang xả nước thải không qua xử lý ra sông Đáy bằng "tiểu xảo" khoan qua thân đê để đặt ống cống.
Đoàn công tác của Cục cảnh sát môi trường đã lấy mẫu nước thải của cả ba cơ sở đưa đi phân tích. Theo kết quả kiểm định bước đầu, hầu hết mẫu trên (6/8 mẫu) đều vượt tiêu chuẩn về nước thải của Việt Nam nhiều lần. Ba cơ sở còn vi phạm khoản 5, Luật Đê điều trong việc lắp đặt các đường ống thoát nước ngầm qua thân đê.
Theo thiếu tá Dương Ngọc Thắng, Đội trưởng đội 3, Cục Cảnh sát môi trường, sau khi có kết quả phân tích mẫu nước thải, Cục sẽ ra quyết định xử phạt hành chính thích đáng ba cơ sở trên.
