Delfinpopulationer over hele verden står over for betydelige trusler fra både kemisk forurening og havaffald. Toksiner, der kommer ind i havet fra industriel dumpning, spildevand, ulykker til søs og afstrømningsgifdelfiner direkte, forårsage indirekte skade på delfinimmun- og reproduktionssystemer og ødelægge marine levesteder, der opretholder deres mad levere. Disse kemikalier, kaldet vedvarende organiske forurenende stoffer (POP'er), modstår nedbrydning af miljøet og kan tage århundreder at nedbryde sikkert.
Giftstoffer
Vedvarende organiske forurenende stoffer kommer ind i verdens farvande fra en række menneskeskabte (menneskeskabte) kilder. Kemikalier såsom PCB (polychloreret biphenyl), pesticidet DDT (dichlordiphenyltrichlorethan) og PBDE'er (polybromerede diphenylethere), flammehæmmende stoffer, der anvendes i genstande såsom madrasser og børnetøj, dumpes som industri affald. Tungmetaller som jern, kobber og zink ankommer til havene fra olieudslip, vejafstrømning og andre fremstillingsprocesser. Fiskeripraksis såsom cyanidfiskeri, der bedøver fisk med giften cyanid, tilføjer også toksiner til havets økosystemer.
Forgiftning
Da delfiner, ligesom deres fætre hvaler, findes øverst i den marine fødekæde, kommer toksiner ind i fødekæden i en lavere niveau akkumuleres opad, så delfiner forbruger alle de koncentrerede niveauer af forurenende stoffer absorberet af skabninger hele vejen op kæde. Forurenende forgiftning, især fra PCB, kan dræbe delfiner direkte eller sutte dem, hvilket gør dem sårbare over for andre trusler og forårsager massedødsfald i områder med tung mætning.
Skjulte effekter
Ud over forgiftning af delfiner kan kemiske forurenende stoffer have skjulte, langsigtede virkninger på delfinernes immunsystem og reproduktionssystem. Dyr med nedsat immunforsvar har ringe eller ingen resistens over for sygdomme, og reproduktionsskader fører til reduceret population eller til fødsel af beskadigede eller deformerede individer. Forurenende stoffer kan også være forbundet med fænomener som strandinger eller desorientering, da toksiner angriber delfinernes hjerner.
Habitatødelæggelse
Forurenende stoffer beskadiger marine levesteder og indirekte skader delfiner såvel som andre arter. Da kemikalier skaber ubalance i havets økosystemer, dør fisk og havplanter, og bakterier blomstrer, hvilket forårsager sygdomme og forstyrrelser i delfinens fødekæde. Giftige algeudbrud forårsaget af disse ubalancer kan reducere ilt i vandet og føre delfiner fra sikre områder. Marineaffald, herunder plastposer, presenninger og andre ikke-nedbrydelige genstande, der dumpes langs kyster og i kystområder, kan fælde eller kvæle delfiner, især unge dyr.