Οι κυριότερες πηγές ρύπανσης του οικοσυστήματος του Πηνειού Ποταμού και των παραποτάμων του είναι τα βιομηχανικά και αστικά λύματα και οι γεωργικές καλλιέργειες. Η χρήση χημικών λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων στη γεωργία αποτελούν τους κύριους παράγοντες γεωργικής ρύπανσης που έχει σαν συνέπεια τη ρύπανση και υποβάθμιση του φυσικού περιβάλλοντος, των υπογείων υδάτων και επιφανειακών υδατορευμάτων. Η γεωργική ρύπανση οφείλεται κυρίως στις αζωτούχες και φωσφορικές ενώσεις που προέρχονται από τα λιπάσματα, στις οργανικές ύλες από τις κοπριές, καθώς και στα διάφορα φυτοφάρμακα. Η γεωργική ρύπανση γίνεται ιδιαίτερα αισθητή στη λεκάνη της Θεσσαλίας η οποία καλλιεργείται εντατικά και γίνεται σημαντική χρήση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων.