環保署表示，志工巡守隊於94年3月10日執行河川巡守時發現河川水色呈褐色，主動通報環保署及台南縣環保局，該署及環保局接獲通報後，當日立即總動員派員至現場。雖不肖業者已逃脫，但已初步掌握污染區位可疑污染事業。
環保署今(11)日繼續深入追查，於9時30分接獲台南縣環保局通報，紅褐色廢水源頭係從台南市虎尾寮污水處理廠附近排入，該署南區環境督察大隊立即會同台南市環保局、台南市工務局及台南縣環保局共同查察，於上午11時在虎尾寮污水處理廠旁便橋已查獲5支暗管，現場由台南市環保局執行管線清查及公告封管作業。
環保署表示90年間動員數百人強力執行二仁溪違章熔煉業拆除工作，並將該流域列為重點整治河川之一，投入大筆經費進行河川水質改善工作；91年起結合當地社區大學及志工團體成立河川巡守隊，配合環保機關加強稽查。環保署並表示，經過3年多各界共同努力，二仁溪水質改善甫露曙光，絶不容不法份子將得之不易的成果毀於一旦，將持續會同台南縣、市環保局日夜巡查，針對污染嚴重事業執行強力稽查，特別對繞流偷排等行為列為管制重點項目，以防止不法。如查獲違規者，將均依法處分，絶不寬貸，情節重大並處停工或移送法辦，以杜絕河川再度遭受不明廢水污染情事發生。