Với chiều dài khoảng 14km, sông Tô Lịch chảy qua địa phận 6 quận, huyện: Ba Đình, Cầu Giấy, Đống Đa, Thanh Xuân, Hoàng Mai, Thanh Trì. Điểm bắt đầu từ phường Nghĩa Đô, thuộc quận Cầu Giấy (phía Nam đường Hoàng Quốc Việt), điểm cuối đổ ra sông Nhuệ ở đối diện làng Hữu Từ, thuộc xã Hữu Hòa, huyện Thanh Trì.
Trước đây, sông Tô Lịch cùng với sông Kim Ngưu, sông Lừ và sông Sét đã tạo nên hệ thống tiêu thoát nước chính của khu vực trung tâm TP Hà Nội. Tuy nhiên, từ nhiều năm nay, sức ép của quá trình đô thị hóa, cùng với sự thiếu ý thức về bảo vệ môi trường, giữ gìn lòng sông, lòng sông bị thu hẹp, hành lang bảo vệ bị lấn chiếm ở nhiều đoạn, chất lượng nước sông bị ô nhiễm nghiêm trọng do mỗi ngày có khoảng 150.000m³ nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp chưa qua xử lý xả trực tiếp xuống sông.
Chảy qua nhiều khu dân cư đông đúc, đáng ra con sông là lá phổi xanh, tạo cảnh quan quý giá cho đô thị, thì nay nó là nỗi ám ảnh với người dân và du khách. Vào những ngày nắng nóng, những người dân sống hai bên bờ sông luôn phải chịu cảnh phải hít mùi hôi thối bốc lên từ dòng nước đen xì, đặc quánh.
Nguyên nhân chính dẫn đến việc ô nhiễm nặng nề của dòng sông là nước thải từ các khu dân cư, cơ sở sản xuất không được xử lý theo hàng trăm họng cống ngày đêm xả thẳng ra sông. Nhưng điều quan trọng góp phần không nhỏ "bức tử" dòng sông là ý thức người dân sống hai bên bờ.
Cách đây hơn chục năm, thành phố Hà Nội đã đổ ra rất nhiều tiền của để kè lại hai bờ sông, nạo vét bùn dưới lòng sông. Khi mới hoàn thành, nhiều đoạn sông đã tương đối sạch, nhưng chỉ được một thời gian rất ngắn, nước thải chợ chảy ra, các hàng giết mổ trong chợ thường xuyên mang phế thải ra hất thẳng xuống lòng sông, rồi người dân đua nhau xả rác thì dòng sông lại bốc mùi hôi thối.
Để làm "sống lại" dòng sông Tô Lịch, Hà Nội đã triển khai nhiều dự án quan trọng. Trong đó, nổi bật là dự án Nhà máy xử lý nước thải Yên Xá có công suất 270.000m³/ngày đêm, được khởi công vào tháng 10-2016.
Khi nhà máy đi vào hoạt động, 80% nước thải tại các quận Đống Đa, một phần của Cầu Giấy, Thanh Xuân, Hai Bà Trưng, Hoàn Kiếm và huyện Thanh Trì sẽ được xử lý toàn bộ. Tuy nhiên cho tới lúc này, dự án mới đang triển khai xây dựng nên chưa biết hiệu quả đến đâu.
Mới đây, lại có đề xuất lấy nước sông Hồng làm sạch sông Tô Lịch bằng cách xây dựng, lắp đặt một trạm bơm chìm ở ngoài cửa khẩu An Dương với công suất cấp nước 156.000 m3 mỗi ngày đêm dẫn vào hồ Tây. Sau khi nước hồ Tây được cải thiện bằng nước sông Hồng, sẽ đưa nước vào sông Tô Lịch để giúp làm sạch nước sông.
Tuy nhiên, nhiều chuyên gia môi trường cho rằng nếu áp dụng thì phương án này chỉ giải quyết được phần ngọn vì nguồn gốc ô nhiễm là nước thải sinh hoạt bởi hàng ngày đang có tới hơn 200 cống nước thải xả thẳng vào dòng sông dài 14km này.
Vì thế lần này với dự án "Tài trợ thí điểm làm sạch một đoạn sông Tô Lịch và một góc hồ Tây bằng công nghệ Nano - Bioreactor Nhật Bản", người dân Hà Nội lại "nín thở" chờ đợi một sự thay đỏi tích cực trong việc cải tạo dòng sông thối.
Theo thuyết minh kỹ thuật từ chuyên gia Nhật Bản, các máy xử lý chạy bằng năng lượng điện, được đặt chìm dưới lòng sông, tạo ra dòng khí nano khuếch tán vào nước, kích thích các vi sinh vật hoạt động, từ đó giải phóng ôxy, xử lý bùn thải, tạo nên dòng nước trong lành hơn.
Mặc dù có thiết kế khá đơn giản và nhỏ gọn, thế nhưng những chiếc máy này lại có khả năng xử lý tới 1,35 triệu m³ nước thải trên một ngày đêm, gấp 9 lần lượng nước thải mà sông Tô Lịch phải tiếp nhận trong cùng thời gian. Từ đó, có thể kỳ vọng nước thải luôn được xử lý triệt để mà không có tình trạng lưu lắng, gây bốc mùi ở sông Tô Lịch.
Mặc dù việc làm này mới đang bắt đầu thử nghiệm và đã cho thấy sự thay đổi tích cực ban đầu khi tại khu vực đặt máy, nước sông đã giảm mùi hôi, nhưng cùng với áp dụng công nghệ mới thì việc rất quan trọng nữa là phải xử lý từ nguồn gốc gây ô nhiễm, đó là phải xử lý lượng nước thải đang hàng ngày đổ xuống sông; mỗi người dân cũng phải tự ý thức bảo vệ dòng sông bằng việc làm thiết thực là không ném rác, xả thải bừa bãi xuống sông thì may ra mới có một ngày nước dòng Tô Lịch trở lại như câu ca dao xưa: "Nước sông Tô vừa trong vừa mát/ Em ghé thuyền đỗ sát thuyền anh".
