福島核污水的來源主要有兩個(gè)。第一個(gè)來源是持續(xù)注入冷卻水產(chǎn)生的放射性污水。由于目前核燃料仍然存在于反應(yīng)堆中，東京電力公司需要持續(xù)注入冷卻水以帶走堆芯中核素衰變產(chǎn)生的熱量,防止核燃料進(jìn)一步熔化和可能導(dǎo)致的爆炸與泄漏問題。福島核廢水的第二個(gè)來源是降雨、地下水等自然水體進(jìn)入熔化反應(yīng)堆位置產(chǎn)生的核污水。上述來源的核污水被收集后，經(jīng)過多核素去除系統(tǒng)(advanced liquid processing system, ALPS)處理，并就地儲(chǔ)存于福島核電廠區(qū)內(nèi)的近千個(gè)儲(chǔ)水罐中。目前福島核電廠區(qū)內(nèi)已經(jīng)累積超過百萬噸核污水。

正因來源不同，福島核污水其核素組成與濃度與核電站正常運(yùn)行狀態(tài)下的液態(tài)流出物有著本質(zhì)的區(qū)別。福島核污水由于直接接觸核燃料，理論上包含堆芯內(nèi)的各種裂變產(chǎn)物和活化產(chǎn)物。福島核污水中包含了⁹⁰Sr、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs等62種主要的放射性核素，這些放射性核素即使是ALPS也無法去除，尤其是大量的³H（氚）。

半衰期較短的核素可以通過儲(chǔ)存放置而衰變降低濃度水平,無需采取復(fù)雜的化學(xué)分離去除。半衰期小于2年的放射性核素，經(jīng)過10年的儲(chǔ)存衰變后將使核素活度水平下降96%以上;而擁有較長(zhǎng)半衰期的放射性核素，如³H、¹⁴C、⁶⁰Co、⁹⁰Sr、 ¹²⁵Sb、 ¹²⁹I、 ¹³⁷Cs等，則需要采取化學(xué)分離手段進(jìn)行處理,是需要被特別關(guān)注的放射性核素。

長(zhǎng)期大量攝入上述放射性核素，會(huì)造成部分放射性核素在人體內(nèi)蓄積，從而引起造血系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等損傷。盡管尚未有研究證明福島核污水排海會(huì)造成上述放射性核素大量攝入進(jìn)而造成相應(yīng)損傷。但這些放射性物質(zhì)濃度增加對(duì)于海洋生態(tài)環(huán)境和人類生命健康將產(chǎn)生多大程度的影響依然還是未知數(shù)。迄今為止，國(guó)際社會(huì)還沒有排污入海的先例，福島核污水排海依然是人類最大的放射性污染排海事件。