органічне забруднення, в основному, зумовлене міськими агломераціями та сільськогосподарськими фермами (значна чисельність населених пунктів не облаштована системами збору та очищення стічних вод), суббасейн Сіверського Дінця відноситься до територій з високим ступенем урбанізації (всього у населених пунктах, що відносяться до градації >100000, проживає 44% населення, з них 12% проживає у м. Харків)
забруднення біогенними елементами, як результат недостатньої очистки стічних вод або її відсутності, а також їхній змив з сільгоспугідь, порушення цілісності ґрунтового покриву внаслідок вибухів посилює ерозійні процеси (за джерелами надходження емісія азоту розподіляється наступним чином: 72% надходить з території орних земель, 20% - за рахунок стічних вод населених пунктів; переважання азоту нітратної форми вказує на вплив дифузійних джерел забруднення, передусім, сільськогосподарського походження)
забруднення небезпечними речовинами зумовлене їх надходженням зі стічними водами промислових та комунальних підприємств, використанням пестицидів та інших засобів хімічного захисту рослин, а також при аварійному забрудненні, що посилюється веденням військових дій (можливою причиною підвищених концентрацій пестицидів є надмірне або неконтрольоване їх використання в попередні роки, а поліхлорованих дифенілів – наявність відстійників (накопичувачів) промислових відходів, особливо безпосередньо в зоні конфлікту та в «сірій» зоні)
гідроморфологічні зміни пов’язані з протипаводковим захистом, гідроенергетикою, регулюванням стоку (ставки, водосховища), спрямленням русел річок (за критеріями морфологічних змін в районі басейну річки Дон виділено 21 масив поверхневих вод, ще 25 масивів поверхневих вод виділено за поєднанням двох критеріїв – порушення безперервності потоку води та середовищ і морфологічні зміни, 1 кІЗМПВ - р. Сіверський Донець (гребля смт. Райгородок) виділено по причині коливання рівнів води нижче поперечної штучної споруди в руслі)