目前已经报道的核污水含有60多种放射性物质，毒性来源有双重属性，第一是它的放射性，第二是它的重金属属性。

这两种属性都可以对海洋生态系统产生危害，比方说产生DNA损伤，铯-134和铯-137的半衰期分别能到2年和30年左右，碳-14的半衰期可以高达5370年左右，核素进入到生态系统当中，它必定会通过食物链层层传递，影响到人类健康。

综合央视新闻报道，在日本政府和东京电力公司的核污染水排海方案中，多核素处理系统（ALPS）是关键。日方坚称经过ALPS处理的核污染水为“处理水”，并认为“处理水”已达标可排。但实际情况并非如此。

第一，核污染水中，很多放射性核素尚无有效处理技术。

福岛核污染水中含有60多种放射性核素，例如氚、碳-14、碘-129等，其中很多放射性核素尚无有效处理技术，而日本却一直在做出“问题只在于氚元素”的误导。

国际环保组织2020年在题为《东电福岛第一核电站污染水危机》的调查报告中指出，核污染水中存在高浓度的放射性碳-14，ALPS设计之初没有考虑去除碳-14。报告作者、德国研究人员肖恩·伯尼指出，东电直到2020年才承认所谓“处理水”中碳-14的存在。

国际环保组织调查发现，ALPS不能去除放射性氚和碳-14，也不能完全去除其他放射性同位素，如锶-90、碘-129和钴-60等。

第二，核污染水中的放射性核素，影响人类健康。

日本方面主张，经海水稀释之后，水中的氚浓度将达到日本管制标准的四十分之一以下。然而稀释并不能减少排放核污染水的放射性总剂量。

南京大学环境学院教授毛亮举了一个例子，“核辐射暴露分为内暴露跟外暴露，氚释放的是β射线，氚水排放到海洋里，藻会利用氚水把它合成蛋白有机物，藻又是虾和鱼的食物，它就会被鱼和虾吃掉，成为鱼和虾体内的蛋白。那么在我们食用鱼和虾的过程中，就可能把在蛋白中的氚就引到体内，它就成为了身体的一个部分，这就会发生长期的内暴露，势必会影响到健康。”

中国海洋法学会会长、国际海洋法法庭前法官高之国表示，这些放射性核素进入海洋环境生态以后，氚可能还不是最危险的，对人类、对海洋生物影响危害最大的是碳-14和碘-129，碳-14的半衰期超过5000年，碘-129的半衰期更长。碳-14会在海洋生物，也就是鱼类的体内聚集，碳-14聚集的丰度或浓度可能是氚的50倍。

第三，核污染水影响范围，涉及全球。

德国海洋科学研究机构指出，福岛沿岸拥有世界上最强的洋流，从排放之日起57天内，放射性物质将扩散至太平洋大半区域，3年后太平洋另一端的美国和加拿大将遭到核污染影响，10年后蔓延全球海域。

根据计划，排海时间至少要持续30年。