Trước đó, từ sáng 4/5 nhiều người dân ra sông Bưởi (đoạn chảy qua xã Thạch Lâm, Thạch Thành, Thanh Hóa) phát hiện cá chết hàng loạt. Nước sông chuyển màu xanh đục và bốc mùi hôi. Ông Lê Văn Bình, Chi cục trưởng Bảo vệ môi trường (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thanh Hóa), cho biết trong buổi làm việc với đoàn công tác của Sở Tài nguyên và Môi trường hai tỉnh Thanh Hóa và Hòa Bình, lãnh đạo Công ty cổ phần mía đường thừa nhận đã xả nước thải chưa qua xử lý ra thượng nguồn sông Bưởi. Việc xả thải bẩn diễn ra nhiều ngày liên tiếp trong khoảng nửa cuối tháng 4 đến đầu tháng 5.
Nhà chức trách cho rằng đây là nguyên nhân khiến cá trên sông chết hàng loạt.