Trước năm 1990, sông Tô Lịch là một vùng sinh thái lành mạnh. Trong khoảng thời gian từ năm 1990 đến năm 1998 bắt đầu có hiện tượng ô nhiễm dần dần. Đặc biệt từ năm 1998 cho đến nay thì tình trạng ô nhiễm đã trở nên trầm trọng: nước có màu đen kịt, đặc quánh các chất hữu cơ; COD thường từ 150-350 mg/l; BOD từ 50-100 mg/l; nồng độ NH4+ thường từ 20-40 mg/l; nồng độ NO2-
thường thấp không đáng kể (dưới 1); nồng độ NO3- dao động trong khoảng từ 1-10 mg/l, đôi khi vượt quá 15 mg/l; độ đục cao; coliform dao động từ 35.000-130.000 MNP (most probable number - số lượng chắc chắn nhất có thể)/100ml; độ pH thường từ 7,5-8,5 do có quá nhiều amoniac tự do.
Sông Tô Lịch với tổng diện tích lưu vực vào khoảng 6.820 ha, hàng ngày tiếp nhận một lượng nước thải đô thị từ 330.000-350.000 m3 vào mùa khô. Thành phần nước thải sông Tô Lịch tiếp nhận hàng ngày bao gồm: nước thải sinh hoạt (từ hoạt động sinh sống của hơn 3 triệu dân nội thành, từ hàng nghìn nhà hàng, khách sạn, khu chợ…); nước thải công nghiệp (từ các nhà máy, xí nghiệp, doanh nghiệp, cơ sở sản xuất với tất cả các loại hình như hóa chất, dệt may, thực phẩm, cơ khí…); nước thải bệnh viện (từ các bệnh viện lớn và hàng trăm cơ sở dịch vụ y tế đóng trên địa bàn thành phố Hà Nội). Loại hình và lưu lượng thải được thể hiện ở bảng sau:
T
T Loại nước thải
Lưu lượng m3/ngày % 1 Sinh hoạt 188,000 54.5 2 Công nghiệp và dịch vụ 150,000 43.5 3 Bệnh viện và các cơ sở dịch vụ y tế 7,000 2.0 Tổng cộng: 345,000 100
Bảng 2.1. Loại và lượng nước thải của TP. Hà Nội
Nguồn: Sở khoa học - công nghệ và môi trường Hà Nội, 2001
Nước thải của TP. Hà Nội rất giàu chất dinh dưỡng, cùng với các chất gây ô nhiễm như hóa chất độc hại, fecal coliforms, COD, BOD, chất rắn tổng số, NH4-N và nhiều kim loại nặng như Ni, Cu, As và Pb.