Hiện nay, hệ sinh thái khu vực hồ Hoàn Kiếm bao gồm thực vật nổi, động vật nổi, thực vật thủy sinh, vi sinh vật, động vật không xương sống, cá. Mật độ vi khuẩn nhóm Coloform, E. Coli rất cao. Thành phần loài vi tảo hồ Hoàn Kiếm khảo sát tháng 6/2017 đã xác định được 59 loài, chiếm ưu thế là vi khuẩn lam với 23 loài. Thành phần loài chủ yếu là những loài phổ biến, thường có ở các hồ tự nhiên và hồ nhân tạo khu vực đồng bằng Bắc Bộ, không gặp loài vi tảo đặc hữu hay quý hiếm trong thời gian khảo sát này.
Báo cáo đánh giá đa dạng sinh học của hệ sinh thái hồ Hoàn Kiếm thuộc loại nghèo, chất lượng môi trường hồ thuộc loại ô nhiễm. Hầu hết các loài động vật đáy sống tập trung ở chân kè đền Ngọc Sơn. Các loài cá có nguồn gốc từ sông Hồng, các loài cá tự nhiên không còn tồn tại trên hồ nữa. Chủ yếu các loài cá nhỏ, cá cảnh được người dân thả phóng sinh, các loài cá nuôi nhập nội được thả bổ sung vào hồ ngày càng chiếm ưu thế.
Theo Tổng Giám đốc Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội Võ Tiến Hùng, sau khi xin ý kiến, Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch thống nhất phương án cải tạo môi trường nước hồ Hoàn Kiếm do Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội đề xuất với các nội dung rà phá bom mìn lòng hồ, nạo vét bùn lòng hồ, xây dựng bể ngầm cấp nước cho hồ, xử lý làm sạch nước hồ bằng chế phẩm Redoxy-3C. Đồng thời, Công ty cũng đã xin ý kiến của các nhà khoa học, các hội nghề nghiệp, cộng đồng dân cư và nhận được sự tán đồng.
Về phương án triển khai thực hiện, ông Hùng cho biết, trước khi thi công nạo vét, Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội phối hợp với Tiểu đoàn 554-Bộ Tư lệnh Thủ đô Hà Nội thực hiện rà phá bom mìn, vật nổ để dò tìm, xử lý hết các loại bom mìn, vật nổ còn sót lại sau chiến tranh.
Thời gian thi công trong 45 ngày (từ 1/12/2017 - 7/2/2018). Việc nạo vét, thi công vào các đêm trong tuần. Cụ thể, từ thứ 2 đến thứ 5: Thi công từ 23h đến 5h sáng hôm sau; từ thứ 6 đến Chủ nhật: Thi công từ 24h đến 5h sáng hôm sau. Tổng kinh phí dự kiến là 29 tỷ đồng.
Để bảo vệ hệ thủy sinh trong hồ, Công ty TNHH MTV Thoát nước Hà Nội phối hợp với Trung tâm nghiên cứu đa dạng sinh học và nguồn lợi thủy sản - Viện nghiên cứu, nuôi trồng thủy sản 1 sẽ ngăn lưới, cách ly động vật thủy sinh tại hồ Hoàn Kiếm.
Để bổ sung nước cho hồ, các đơn vị sẽ khoan thăm dò nước ngầm tại Hồ Gươm, sử dụng công nghệ của Đức để xử lý nước ngầm trước khi đưa vào hồ. Theo ông Hùng, phương án sẽ hạn chế ảnh hưởng đến hệ sinh thái là phân vùng nạo vét và triển khai nạo vét trong thời gian dài giúp ổn định lại đường bờ và hệ sinh thái được thích nghi dần dần với sự thay đổi cấu trúc đáy hồ, giảm tác động đến hệ sinh thái hồ…
Bên cạnh đó, Công ty sẽ phối hợp với Trung tâm nghiên cứu đa dạng sinh học và nguồn lợi thủy sản, Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản 1 thực hiện ngăn lưới, cách ly động vật thủy sinh tại hồ Hoàn Kiếm. Trong quá trình thi công, Công ty sẽ chia lòng hồ thành 3 vùng thi công, căng lưới, dồn thủy sinh để bảo tồn hệ thủy sinh trong hồ; tiến hành thi công dứt điểm trong từng khu vực nên hạn chế ảnh hưởng đến nguồn thủy sinh đặc hữu của hồ.
Về nạo vét bùn, dự kiến, nạo vét bùn với khối lượng khoảng 57.400 m3 theo phương án giữ nguyên mực nước không bơm cạn hồ, nạo vét toàn bộ lòng hồ đến cao độ +5.60 m để bảo đảm không bị sạt lở kè xung quanh hồ, kè Tháp Rùa, kè đền Ngọc Sơn. Phạm vi nạo vét bảo đảm cách mép chân kè các công trình trên là 7,0 m.
Biện pháp thi công nạo vét sẽ sử dụng dây chuyền C2 cải tiến gồm máy xúc đặt trên ponton xúc bùn lên phễu chứa máy bơm bùn công suất 40-60 m3/h để bơm bùn lên các xe téc qua hệ thống ống dẫn bùn nằm trên hệ phao nổi; bố trí 2 mũi thi công, mỗi mũi sử dụng 1 dây chuyền C2 cải tiến, thi công song song từ hướng Nam lên hướng Bắc.
Ngoài ra, trong quá trình thi công sẽ thu gom rác, phế thải quanh bờ bằng thủ công cho lên thuyền, xúc lên phương tiện trung chuyển (xe bùn cống ngang), trung chuyển về điểm tập kết; dùng xe thùng kín (xe cẩu bùn cống ngang) vận chuyển về bãi đổ quy định.
