Populacije dupina širom svijeta suočavaju se sa značajnim prijetnjama i kemijskim onečišćenjem i morskim otpadom. Otrov koji u ocean ulazi iz industrijskog odlagališta, kanalizacije, morskih nesreća i oticanja dupina izravno, nanose neizravnu štetu imunološkom i reproduktivnom sustavu dupina i uništavaju morska staništa koja održavaju njihovu hranu Opskrba. Te kemikalije, koje se nazivaju postojanim organskim zagađivačima (POPs), odolijevaju razgradnji okoliša i može im trebati stoljeća da se sigurno razgrade.
Otrovima
Perzistentne organske onečišćujuće tvari ulaze u svjetske vode iz različitih antropogenih (uzrokovanih čovjekom) izvora. Kemikalije poput PCB-a (poliklorirani bifenil), pesticida DDT (diklorodifeniltrikloroetan) i PBDE-a (polibromirani difenil eteri), usporivači gorenja koji se koriste u predmetima poput madraca i dječje odjeće, bacaju se kao industrijski otpad. Teški metali poput željeza, bakra i cinka u oceane stižu izlijevanjem nafte, oticanjem cesta i drugim proizvodnim procesima. Ribolovni postupci poput ribolova cijanidom, koji omamljuje ribu otrovom cijanidom, također dodaju toksine u oceanske ekosustave.
Trovanje
Budući da dupini, poput njihovih rođaka kitova, postoje na vrhu morskog prehrambenog lanca, otrovi ulaze u prehrambeni lanac na nižoj razina akumuliraju prema gore, tako da dupini troše sve koncentrirane razine onečišćujućih tvari koja apsorbiraju stvorenja sve do lanac. Trovanje onečišćujućim tvarima, posebno PCB-ima, može izravno usmrtiti dupine ili ih razboljeti, čineći ih ranjivima na druge prijetnje i uzrokujući masovne smrtne slučajeve u područjima jakog zasićenja.
Skriveni efekti
Osim što truju dupine, kemijske onečišćujuće tvari mogu imati skrivene, dugoročne učinke na imunološki i reproduktivni sustav dupina. Životinje s kompromitiranim imunološkim sustavom imaju malu ili nikakvu otpornost na bolesti, a reproduktivna oštećenja dovode do smanjenja populacije ili do rađanja oštećenih ili deformiranih osoba. Zagađivači se također mogu povezati s pojavama poput nasukavanja ili dezorijentacije, jer toksini napadaju mozak dupina.
Uništenje staništa
Zagađivači oštećuju morska staništa, neizravno štete dupinima kao i drugim vrstama. Kako kemikalije stvaraju neravnotežu u oceanskim ekosustavima, ribe i morske biljke umiru, a bakterije cvjetaju, uzrokujući bolesti i poremećaje u prehrambenom lancu dupina. Otrovna izbijanja algi uzrokovana tim neravnotežama mogu smanjiti kisik u vodi tjerajući dupine iz sigurnih područja. Morski otpad, uključujući plastične vrećice, cerade i druge nerazgradive predmete bačene duž obala i u obalnim područjima, mogu zarobiti ili zagušiti dupine, posebno mlade životinje.