Delfīnu populācijas visā pasaulē saskaras ar ievērojamiem draudiem gan no ķīmiskā piesārņojuma, gan no jūras atkritumiem. Toksīni, kas tieši nonāk okeānā no rūpnieciskās izgāztuves, notekūdeņiem, jūras negadījumiem un notekūdeņiem, tieši noindē delfīnus, radīt netiešus zaudējumus delfīnu imūnās un reproduktīvās sistēmās un iznīcināt jūras dzīvotnes, kas uztur to pārtiku piegādi. Šīs ķīmiskās vielas, ko sauc par noturīgiem organiskiem piesārņotājiem (POP), iztur vides sadalīšanos un to droša noārdīšanās var ilgt gadsimtus.
Toksīni
Noturīgie organiskie piesārņotāji pasaules ūdeņos nonāk no dažādiem antropogēniem (cilvēku izraisītiem) avotiem. Ķimikālijas, piemēram, PCB (polihlorbifenil), pesticīds DDT (dihlordifeniltrichloretāns) un PBDE (polibromētie difenilēteri), liesmas slāpētājus, ko izmanto tādos priekšmetos kā matrači un bērnu apģērbi, rūpnieciskie atkritumi. Smagie metāli, piemēram, dzelzs, varš un cinks, nonāk okeānos no naftas noplūdēm, ceļu noteces un citiem ražošanas procesiem. Zvejas prakse, piemēram, cianīdu zveja, kas apdullina zivis ar indes cianīdu, arī pievieno toksīnus okeāna ekosistēmām.
Saindēšanās
Tā kā delfīni, tāpat kā viņu māsīcas vaļi, atrodas jūras pārtikas ķēdes augšdaļā, toksīni pārtikas ķēdē nonāk zemākā līmenis uzkrājas uz augšu, tā ka delfīni patērē visu koncentrēto piesārņotāju līmeni, ko radības absorbē līdz pat ķēde. Saindēšanās ar piesārņojošām vielām, īpaši no PCB, var tieši nogalināt delfīnus vai tos saslimst, padarot tos neaizsargātus pret citiem draudiem un izraisot masveida nāvi smagā piesātinājuma zonā.
Slēptie efekti
Papildus delfīnu saindēšanai ķīmiskiem piesārņotājiem var būt slēpta ilgtermiņa ietekme uz delfīnu imūno un reproduktīvo sistēmu. Dzīvniekiem ar novājinātu imūnsistēmu ir maza rezistence pret slimībām vai tās nav vispār, un reproduktīvie bojājumi izraisa populācijas samazināšanos vai bojātu vai deformētu cilvēku dzimšanu. Piesārņotāji var būt saistīti arī ar tādām parādībām kā strupceļi vai dezorientācija, jo toksīni uzbrūk delfīnu smadzenēm.
Biotopu iznīcināšana
Piesārņotāji kaitē jūras dzīvotnēm, netieši kaitējot delfīniem, kā arī citām sugām. Tā kā ķīmiskās vielas rada nelīdzsvarotību okeāna ekosistēmās, zivis un jūras augi mirst un baktērijas uzplaukst, izraisot slimības un traucējumus delfīnu barības ķēdē. Toksiskas aļģu uzliesmojumi, ko izraisa šī nelīdzsvarotība, var samazināt skābekli ūdenī, izdzenot delfīnus no drošām vietām. Jūras atkritumi, tostarp plastmasas maisiņi, tarpa un citi nesadalāmi priekšmeti, kas izmesti gar krasta līnijām un piekrastes rajonos, var slazdot vai aizrīties delfīnus, īpaši jaunus dzīvniekus.