Wieloletnia działalność różnorodnych gałęzi przemysłu oraz wysoki stopień urbanizacji wpływają na jakość środowiska przyrodniczego na analizowanym terenie. Czynniki te stanowią potencjalne źródła zanieczyszczenia środowiska, wywołują degradację powierzchni terenu, przekształcanie krajobrazu oraz nieodwracalne zmiany sieci hydrograficznej.
Powietrze atmosferyczne. Skażenie powietrza emisjami pyłowo-gazowymi wpływa w znacznym stopniu na zanieczyszczenie innych elementów środowiska. Stan powietrza atmosferycznego uzależniony jest od wielkości emisji z zakładów przemysłowych, kotłowni miejskich, osiedlowych i indywidualnych palenisk domowych oraz środków komunikacyjnych. Najpoważniejszymi źródłami zanieczyszczeń powietrza są elektrociepłownie (zakładowa byłej huty Cedler i komunalna elektrociepłownia Będzin ) oraz huty: Bankowa, Będzin, Buczek i Mikrohuta.
Źródłami zanieczyszczeń są też zakłady zlokalizowane poza granicami arkusza: huta ArcelorMittal (dawniej Huta Katowice), Zakłady Koksownicze Przyjaźń w Dąbrowie Górniczej, huta metali nieżelaznych Szopienice i elektrownia Katowice.
Zanieczyszczenie powietrza powodują też okresowo pylące składowiska odpadów. Do największych należy składowisko odpadów przemysłowych na terenie wyrobiska kopalni odkrywkowej piasku Maczki-Bór.
Emisja odorów występuje głównie w otoczeniu oczyszczalni ścieków, składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych.
Dość istotny wpływ na zanieczyszczenie powietrza (tlenkami węgla, węglowodorami oraz związkami ołowiu) ma spalanie paliw przez pojazdy mechaniczne.
Wody powierzchniowe i podziemne. Na jakość wód powierzchniowych i podziemnych w największym stopniu wpływają zrzuty ścieków przemysłowych i komunalnych oraz odcieki ze składowisk odpadów.
Zanieczyszczenie wód powierzchniowych spowodowane jest zrzutami zasolonych wód dołowych, pochodzących z odwadniania kopalń węgla kamiennego (czynnych i zamkniętych): Kazimierz-Juliusz, Porąbka-Klimontów, Sosnowiec, Mysłowice-Wesoła i Paryż. Obniżenie jakości wód powodują także zrzuty ścieków przemysłowych, głównie z zakładów związanych z hutnictwem żelaza, produkcją maszyn i urządzeń.
Wody powierzchniowe są również zanieczyszczane przez obiekty znajdujące się poza granicami arkusza. Zanieczyszczenie wód Białej Przemszy jest spowodowane ściekami przemysłowymi pochodzącymi z kopalń rud Zn–Pb (Olkusz i Pomorzany) oraz huty cynku i wydziałów elektrolizy i kwasu siarkowego Zakładów Górniczo-Hutniczych (ZGH) Bolesław (Zakłady…, 2010). Do wód Bobrka zrzucane są ścieki powstające w trakcie procesów technologicznych w hucie ArcelorMittal oraz w Zakładach Koksowniczych Przyjaźń. Wody Boliny zanieczyszczają ścieki komunalne i przemysłowe z terenu Mysłowic, a na jakość wód Brynicy największy wpływ mają ścieki z rejonu Katowic i Bytomia.
Odrębną grupę zanieczyszczeń stanowią odcieki powstające w wyniku oczyszczania ścieków i odpady komunalne. Nieoczyszczone ścieki komunalne dostarczają zanieczyszczeń powodujących w rzekach deficyty tlenowe, podwyższone zawartości związków organicznych i zanieczyszczenia bakteriologiczne (Ocena…, 2007).
Na obszarze arkusza działa kilka oczyszczalni ścieków komunalnych i przemysłowych. Do największych oczyszczalni komunalnych należą: RPWiK Sosnowiec-Zagórze, Kazimierz, Radocha II i Porąbka w Sosnowcu. Oczyszczalnie przemysłowe działają m.in. w hucie Cedler i PW Enmech w Sosnowcu, elektrociepłowni i hucie Będzin oraz w Mikrohucie w Dąbrowie Górniczej.
Zanieczyszczenia oddziałujące na jakość wód powierzchniowych dotyczą także zbiorników wód podziemnych. W północnej części arkusza wyznaczono karboński Główny Zbiornik Wód Podziemnych (GZWP) – Będzin, o charakterze szczelinowo-porowym (Kleczkowski, 1990). Największy zasięg ma GZWP Bytom, rozciągający się od północno-zachodniej granicy arkusza do okolic Klimontowa. Warstwę wodonośną stanowią węglanowe utwory triasu o charakterze szczelinowo-krasowym. Poziomy wodonośne tworzą jeden wspólny kompleks wodonośny serii węglanowej triasu, który jest zasilany bezpośrednio w obszarach wychodni wapieni i dolomitów lub pośrednio – poprzez utwory czwartorzędu (Różkowski, Siemiński, 1995; Kowalska, 1997). W południowo-wschodniej części arkusza występuje niewielki fragment triasowego GZWP Chrzanów, który ma charakter szczelinowo-krasowy i jest narażony na zanieczyszczenia obszarowe na wychodniach.
Działalność górnicza prowadzi do: zakłócenia bilansu wodnego w zasięgu ciągłego drenażu, obniżenia zwierciadła wód podziemnych, zmiany odpływu podziemnego i powierzchniowego, zmniejszenia zasobności wód oraz zaników wody w studniach (Wilk, 1990).
Gleby. Prawie cały teren arkusza to obszary górnicze czynnych lub zlikwidowanych kopalń węgla kamiennego oraz rejony występowania szkód górniczych, związane z eksploatacją. Powierzchnia terenu została przekształcona zarówno w wyniku dawnej eksploatacji powierzchniowej (warpie, biedaszyby) i podziemnej (deformacje ciągłe i nieciągłe)(Chwastek i in., 1990). Dodatkowym czynnikiem wpływającym na zmiany jakościowe pokrywy glebowej jest występowanie licznych składowisk odpadów pogórniczych (skał płonnych, osadników szlamów, mułów węglowych, wód dołowych) i pohutniczych (żużli hutniczych) oraz wyrobisk po eksploatacji odkrywkowej surowców skalnych. Dużym zagrożeniem dla jakości gleb jest niezrekultywowane składowisko odpadów niebezpiecznych, zlokalizowane przy granicy Sosnowca i Dąbrowy Górniczej (na terenie zakładów Slima).
Znaczny udział w zanieczyszczeniu gleb mają emisje pyłów z zakładów przemysłowych, emisje komunikacyjne oraz składowiska odpadów komunalnych.
Wykorzystywanie odpadów górniczych do rekultywacji terenów poprzemysłowych, budownictwa drogowego i wodnego przyczynia się do rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń przenikających do gleb (Skarżyńska i in., 1988).
Z uwagi na rozwinięty przemysł i intensywną urbanizację, tereny użytkowane rolniczo zajmują bardzo niewielką powierzchnię arkusza. Uprawy prowadzone są najczęściej na terenach ogródków działkowych.