Đồng thời với đó, Bộ TNMT cũng giao Tổng cục Môi trường phối hợp với UBND tỉnh Thanh Hóa xác định nguyên nhân cá chết hàng loạt tại khu vực ven biển xã Nghi Sơn, huyện Tĩnh Gia, tỉnh Thanh Hóa. Tổng cục Môi trường cần mời thêm các chuyên gia, nhà khoa học phối hợp tham gia lấy mẫu và phân tích mẫu nước biển để xác định nguyên nhân cụ thể.
Tổng cục Môi trường đồng thời phải kiểm tra thông tin về việc phát hiện tàu chở bùn thải trong dự án nạo vét ven bờ khu vực cảng Nghi Sơn đổ ra biển, phân tích mẫu bùn thải và làm rõ nguyên nhân, báo cáo về bộ trước ngày 20/9.
Bên cạnh đó, Tổng cục Môi trường phối hợp với UBND và các cơ quan chức năng của tỉnh Thanh Hóa kiểm tra, rà soát các cơ sở có nguồn thải ra biển tại khu vực nêu trên. Để từ đó làm rõ có hay không việc xả nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt quy chuẩn kỹ thuật về môi trường của các cơ sở sản xuất, kinh doanh, là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng cá chết.