Teren arkusza ma głównie charakter przemysłowy. Zakłady przemysłowe wraz z silnie rozwiniętą infrastrukturą (linie kolejowe, linie energetyczne, stacje materiałowe i przeładunkowe) oraz składowiska odpadów, stanowią źródła zanieczyszczenia środowiska. Działalność przemysłowa powoduje też przekształcenie krajobrazu, zmiany naturalnej rzeźby terenu oraz zmiany koryt cieków.
Powietrze atmosferyczne. Najpoważniejszym źródłem emisji pyłowo-gazowych jest huta ArcelorMittal (Huta Katowice). Jej główne obiekty oraz zakłady koksownicze Przyjaźń znajdują się poza północną granicą arkusza. W północnej części arkusza Strzemieszyce zlokalizowane są zakłady pomocnicze huty – zakład przygotowania rud i kolejowe stacje przeładunkowe.
Budowa Huty Katowice, rozpoczęta w 1972 r., spowodowała bardzo duże przeobrażenie terenu, polegające na zmianach urbanistycznych, budowie linii hutniczej szerokotorowej wraz z taśmociągiem transportowym rudy żelaza i szeregu zakładów pomocniczych (Huta…, 2008). Obecnie huta posiada trzy wielkie piece, trzy walcownie, dwie linie ciągłego odlewu stali oraz własną elektrociepłownię. Produkuje głównie szyny tramwajowe i kolejowe. Huta emituje rocznie ponad 100 000 Mg zanieczyszczeń gazowych (tlenki węgla, dwutlenek siarki, tlenki azotu) i około 8 000 Mg zanieczyszczeń pyłowych.
Emisja odorów występuje w otoczeniu grupowej oczyszczalni ścieków w Strzemieszycach. Ze względu na zły stan oczyszczalni przewiduje się jej likwidację, z równoczesnym uporządkowaniem gospodarki wodno-ściekowej w gminie Dąbrowa Górnicza.
Znaczący udział w zanieczyszczeniu powietrza mają także mniejsze zakłady przemysłowe, kotłownie osiedlowe i paleniska domowe, emisje spalin wzdłuż szlaków komunikacyjnych oraz odorów w otoczeniu oczyszczalni ścieków i składowisk odpadów. Część zanieczyszczeń powietrza pochodzi z Górnośląskiego Okręgu Przemysłowego.
Wody powierzchniowe i podziemne. Największe zanieczyszczenia wód powierzchniowych spowodowane są zrzutami ścieków przemysłowych z huty ArcelorMittal i zakładów koksowniczych Przyjaźń oraz ze spalarni odpadów firmy SAPRI, zlokalizowanej w Dąbrowie Górniczej, poza północną granicą arkusza. Do potoku Rakówka trafiają, zanieczyszczone metalami, ścieki z oczyszczalni huty. Ścieki powstające w koksowni Przyjaźń, zawierające chlorki, fenole, WWA i metale, są po oczyszczeniu odprowadzane do Bobrka (Ocena…, 2006).
Do 1984 r. odpady poprodukcyjne huty (głównie żużle hutnicze) były deponowane na składowisku Zakawie, a obecnie na składowisku Lipówka, położonym na północny wschód od Strzemieszyc Małych. Podłoże składowiska nie zostało uszczelnione i stanowi ognisko zanieczyszczenia wód powierzchniowych oraz lokalnych poziomów wodonośnych (Labus, 1999).
Głównym źródłem zanieczyszczenia wód Białej Przemszy i Sztoły jest eksploatacja rud cynkowo-ołowiowych w kopalniach Olkusz i Pomorzany oraz ich wzbogacanie i przetwarzanie w Zakładach Górniczo-Hutniczych (ZGH) Bolesław (Różkowski, Siemiński red., 1995; Liszka, Świć, 2000; Paulo, Krobicki, 2001). Zakłady te zlokalizowane są na arkuszach Sławków i Olkusz, znacznie oddalonych od wschodniej granicy arkusza Strzemieszyce, ale zrzucane przez nie ścieki przemieszczają wraz z wodami Białej Przemszy i Sztoły. Ścieki komunalne zrzucane do Białej Przemszy i jej dopływów powodują zanieczyszczenia bakteriologiczne wód, deficyty tlenowe oraz wzbogacenia w fosforany i amoniak.
W przeszłości istotnym źródłem zanieczyszczeń wód powierzchniowych i podziemnych były zakłady chemiczne STREM w Strzemieszycach Wielkich (obecnie w upadłości). Od końca XIX w. wytwarzały m.in. parafinę, mączkę kostną, środki myjąco-piorące i glicerynę.
Zanieczyszczenia oddziałujące na jakość wód powierzchniowych dotyczą także zbiorników wód podziemnych. W południowo-wschodniej części arkusza występuje czwartorzędowy Główny Zbiornik Wód Podziemnych 453 Biskupi Bór (Kleczkowski, 1990). Ma on charakter zbiornika dolin kopalnych, o dużej miąższości utworów wodonośnych i dużej zasobności. Najpłycej zwierciadło wody w tym zbiorniku występuje w wyrobiskach kopalni piasku Szczakowa (0,4–1,0 m). Zbiornik jest odkryty, dostępny dla zanieczyszczeń i wymaga najwyższej ochrony.
W północno-wschodniej części arkusza występuje triasowy Główny Zbiornik Wód Podziemnych 454 Olkusz-Zawiercie. Głębokość utworów wodonośnych wynosi tu ponad 100 m. Zbiornik ma charakter szczelinowo-krasowy i w strefach wychodni utworów triasowych jest narażony na zanieczyszczenia obszarowe.
Ciągły drenaż zbiorników wód podziemnych (w wyniku eksploatacji węgla kamiennego, piasków i poprzez studnie) powoduje powstawanie lejów depresji, obniżanie się zwierciadła wody i zmniejszanie zasobów.
Gleby użytkowane rolniczo zajmują niewielką powierzchnię. Możliwości ich wykorzystywania ogranicza znaczny stopień skażenia, spowodowany zarówno czynnikami naturalnymi jak i antropogenicznymi (Lis, Pasieczna, 1997). Największym zagrożeniem dla jakości gleb jest działalność przemysłu, odcieki ze składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych oraz emisje pyłów i metali ciężkich ze środków transportu.
Ze względu na skażenie gleb całkowicie wyłączony z użytkowania jest teren wokół huty ArcelorMittal. Zabroniony jest tu także wypas zwierząt. W innych częściach arkusza gleby są lokalnie bardzo zanieczyszczone metalami ciężkimi i siarką. Mogą być uprawiane selektywnie, z zastosowaniem wcześniej specjalnych zabiegów agrotechnicznych (Preidl i in., 1995).
Zagrożeniem dla jakości gleb są składy wyrobów hutniczych, rudy żelaza, węgla kamiennego i boksytów, zlokalizowane na terenach bocznic kolejowych w rejonie Rudnej, Grońca, Burek i Niwy, zespołu terminali linii hutniczej w Sławkowie, jak również nieczynne składowisko odpadów hutniczych w Zakawiu, składowisko odpadów przeróbczych huty ArcelorMittal (Lipówka I) oraz składowisko komunalne (Lipówka II) w Dąbrowie Górniczej.