環保團體地球公民基金會發出聲明稿表示，此案顯示政府對石化工廠污水的排放管控出現大漏洞，工業廢水污染農田的事實讓食品安全再度亮紅燈，呼籲煉油廠履行承諾，於2015年關廠。
環保署表示，後勁溪流經高雄市大社、仁武、橋頭、鳥松、左營、楠梓等區，最後由援中港地區排入臺灣海峽，全長21.6公里，流域面積廣達7668公頃。後勁溪在竹子門橋至德民橋間下雨過後河水泛紅及惡臭，屢為民眾陳情詬病。應查主因是由高雄煉油廠排放含高濃度揮發性有機物質（VOCs）的污水所致，已要求高市依行政罰法追繳該廠油污未處理的費用、處理後續污泥焚化費用及灰渣清運所節省費用。也將督促中油全面清查管線、清除大排淤泥並回歸全部海洋放流。
環保署表示，經分析今年1-8月民眾陳情楠梓附近不明異味污染案件約300-400件，其中有42次指陳中油公司散發不明化學異味或塑膠味。逐一分析民眾陳情時間、氣象雨量資料等，確認為中油利用報備排放雨水的時機，偷排污水所致。
經查，中油煉油廠在報備紀錄中指出，下雨時上下游工廠上百公頃逕流廢水收集至大排水溝，並將初期逕流水截留截至貯槽貯存，送至廢水廠處理。一旦雨水位超過柵門上限，因雨水將溢流排放，放流水夾帶部分油水會流入廠外排水溝，為安全理由，向高雄市環保局報備排放。但南區督察大隊比對結果卻發現，中油有時利用晴天、陰天、小雨時，在未達大排柵門上限溢流的強況下，就排放已貯存之廢水，違反水污染防治法第18條緊急排放規定。
環保署也表示，高市環保局人員誤用報備制度，並未加審查，應議處相關人員。環保局則回應，稽查人員對法令認知有落差，已進行內部檢討與懲處。
地球公民基金會發表聲明強烈譴責高雄煉油廠，指國營事業應做好工安與環保，作為民營企業表率，此案危及農民的權益與民眾的健康，作了最壞示範。
地球公民基金會呼籲，中油高雄煉油廠應於2015年準時履行關廠承諾，倘若再度發生重大工安事件，政府應要求提前關廠；檢調單位應追查中油內部管理階層的責任，是否縱容員工偷排危害灌溉水源。
該團體也呼籲，主管機關應加強查緝工廠的排放行為，而非待民眾陳情或報案後再處理。