Pauliströmsån rinner från sjön Mycklaflon i Eksjö kommun ned till Emån i Hultsfreds kommun. Längs ån har det funnits industriella anläggningar som påverkat vattenkvaliteten åtminstone sedan 1700-talet. Övre och Nedre Svartsjön är belägna ca 5 km uppströms Pauliströmsåns mynning i Emån. Sjöarna har under lång tid fungerat som sedimentationsbassänger för cellulosafiber som släppts ut från Pauliströms bruk i Vetlanda kommun, ca 3 km uppströms sjöarna.
Pauliströms bruk har varit i drift sedan år 1900. Pappersproduktionen har ökat successivt med tiden, från ca 400 ton per år vid starten till ca 900 ton per år i slutet på 1920-talet, 5 000 ton per år 1958, 16 000 ton per år 1969, och 35 000 ton per år 1979. Från slutet av 1920-talet och under 1930-talet producerades även massa, ca 750 ton per år. Brukets totala produktion sedan starten kan uppskattas till mer än 1 miljon ton massa och papper.
Före 1960-talet saknade skogsindustrierna utrustning för att rena processavloppsvattnet från fiber. Stora mängder cellulosafiber släpptes därmed ut till angränsande vattendrag. Fiberbankar har därför ansamlats på många platser.
Under en period från början av 1940-talet till mitten av 1960-talet användes fenylkvicksilver för att impregnera massan och undvika slembildning i processen. Flera av fiberbankarna innehåller därför betydande kvicksilvermängder.
De totala fiberutsläppen från Pauliströms bruk har uppskattats till mellan 15 000 - 20 000 ton. Större delen av dessa har sedimenterat i Övre Svartsjön som är den första sjön nedströms Pauliström, men fiber har även transporterats vidare till Nedre Svartsjön. Sjöarna är relativt små (12 respektive 25 hektar) men ursprungligen ganska djupa klarvattensjöar. Tidigare provtagningar har dock påvisat förekomst av kvicksilverförorenade sediment i båda sjöarna.
Pauliströmsån med omgivningar är en miljö av vildmarkskaraktär med artrik bottenfauna och stora naturvärden. Nedströms Pauliström är ån ett av de få större vattendrag som inte rensats på sten för att underlätta flottning och är därför mycket sten- och blockrik.
Bland naturvärdena kan nämnas starka populationer av flodpärlmussla och öring samt förekomsten av utter. Pauliströmsån mynnar i Emån som är ett av de mest värdefulla vattendragen i södra Sverige vad gäller geologi, biologi och landskapsbild. Naturen i avrinningsområdet är mycket varierad vilket ger förutsättningar för en god biologisk mångfald både på land och i vatten. Av dessa anledningar har hela Emåns huvudfåra och flera biflöden, däribland Pauliströmsån, utpekats som riksintresse för naturvården enligt 2 kap 6 § naturresurslagen.
