在日本政府与东京电力公司的核污染水排放计划中，多核素处理系统（ALPS）显得至关重要。日本方面坚称，经过ALPS处理的核污染水被定义为“处理水”，并宣称其符合排放标准。但实际情况并不如所言。
首先，核污染水中包含许多尚未被有效处理的放射性核素。
福岛核污染水中含有超过60种放射性核素，例如氚、碳-14、碘-129等，其中有许多核素目前尚无可行的处理方法。然而，日本一直试图将问题简化为只涉及氚元素，这显然不符合实际情况。
国际环保组织在2020年发布的《东电福岛第一核电站污染水危机》调查报告中指出，核污染水中存在高浓度的碳-14，而ALPS处理系统最初并未设计用于去除碳-14。德国研究人员肖恩·伯尼指出，直到2020年，东京电力公司才承认“处理水”中含有碳-14。
国际环保组织的调查还发现，ALPS系统不能有效去除氚和碳-14，也不能完全消除其他放射性同位素，如锶-90、碘-129和钴-60等。
其次，核污染水中的放射性核素对人类健康产生影响。
日本方面主张，将核污染水排入海洋后，经过稀释，水中的氚浓度将低于日本的监管标准的四十分之一。然而，稀释并不能减少排放的核污染水总放射性剂量。
南京大学环境学院教授毛亮提出了一个例子，他说：“核辐射的暴露有内外之分，氚释放出β射线，而氚进入海洋后，会被藻类吸收并合成有机物质，然后藻类又是虾和鱼类的食物，这些鱼类和虾类会摄取含有氚的有机物质，从而氚成为它们体内的一部分。当人类食用这些鱼和虾时，可能会摄入体内的氚，导致长期的内部暴露，这显然会影响到健康。”
中国海洋法学会会长、国际海洋法法庭前法官高之国表示，这些放射性核素一旦进入海洋生态系统，最危险的可能不是氚，而是碳-14和碘-129，碳-14的半衰期超过5000年，而碘-129的半衰期更长。碳-14在海洋生物体内富集，其浓度可能是氚的50倍。
第三，核污染水的影响范围扩散至全球。
德国海洋科学研究机构指出，福岛沿岸的洋流是全球最强的之一。一旦核污染水排放，放射性物质将在57天内扩散到太平洋大部分地区。三年后，美国和加拿大等地将受到核污染的影响，十年后这一影响将扩散到全球海域。这一事实表明，核污染水的问题远不仅仅是一个国家的问题，而是涉及全球的环境挑战。
