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2011年3月11日東日本大震，引發福島第一核電廠災變，後續為存放被輻射污染的地下水，東京電力公司（簡稱東電）陸續在福島核電廠附近興建了約一千座儲存槽，至今累計124萬噸核廢水，估計在2022年下半年就會裝滿。2021年4月13日，日本總理大臣官邸舉行閣僚會議，正式決定要將福島第一核電廠的含「氚」放射性廢水，稀釋後排入大海。
日本政府表示取得國際原子能總署(IAEA)的協助，會將核廢水稀釋至日本國家標準的1/40，和世界衛生組織(WHO)訂定的飲用水標準1/7，福島核廢水排放計劃將會在2年後實施，目標是在2041年到2051年完成排放。
美國國務院表達支持日本核廢水排放計劃，然而周邊國家卻不埋單；中國、南韓都對日本表達嚴正抗議，中國外交部發言人批評，「太平洋不是日本的下水道」，南韓則擬向國際海洋法庭申訴，禁止日本將核廢水排入海。
中國外交部發言人趙立堅4月14日針對日本核廢水排放計劃痛批：「海洋不是日本的垃圾桶，太平洋也不是日本的下水道，日方處理核廢水不應讓全世界買單。」
南韓政府除了召見日本駐韓大使表達抗議，青瓦臺發言人姜珉碩4月14日則表示「（總統）呼籲各部門積極研究，包括向國際海洋法法庭提出申訴，禁止日本將核廢水排入海」。
面對鄰國抗議，日本副首相兼財務大臣麻生太郎竟稱，福島核廢水中「氚」的濃度，低於中國和南韓核廢水排放濃度，還說福島核廢水「喝了也不會有事」，甚至認為早該這麼做。此舉更加重南韓抗議的聲浪，連日本網友都紛紛抨擊，要求麻生太郎「先喝」以身作則。
三位聯合國人權專家在15日發表共同聲明，表示日本政府的決定非常令人擔憂，上百萬噸的核汙水被排入海洋，恐對鄰國與海洋造成危害。《UN News》報導，聯合國專家指出，核廢水含有碳14（放射性碳）以及具放射性的同位素，流到太平洋可能同時危害人類與地球，影響人類超過100年，他們認為，日本在國際上有義務防止此事發生。
行政院長蘇貞昌在4月16日表示，台灣政府很重視相關影響，對於周邊海域、海水、海產設立監測機制、緊盯相關影響發展作為預防，未來若有發現任何受害情形，一定會求償。
農委會主委陳吉仲表示，台灣漁業包含在北太平洋公海捕撈的秋刀魚，以及在近海捕撈的白帶魚、黑鮪魚等重要經濟物種，產值大約140億，為確保食安和漁民權益，會增設周邊海域的水樣監測點，從20處變成95處。
日方宣布政策當天，原能會隨即表達強烈遺憾，要求日方應測量台灣附近公海海域的海水及海生物放射性活度變化，同時儘快提供分析結果給原能會。原能會表示，現階段難以評估流至台灣附近海域的時間，但過去曾模擬放射性廢水若從福島自然排放，約7到8年接近台灣，目前已在台灣沿近海與周邊海域建立33個監測點。
我國外交部、原能會雖事前多次向日方表達關切，但日方做出此項決定後，我國外交部至今未對日本表達抗議，引發朝野立委不滿；駐日代表謝長廷日前引用日本副首相麻生太郎的說法表示：「台灣也排放核廢水」，對此原能會主委21日在立院備詢時則回應，謝長廷不是核能專家才會說這種話。
4月21日立委針對日本決定福島核廢水排放計劃，台灣外交部只表達高度關切、未強硬表態，提出質疑，國民黨立委林奕華批評，「我看不到國家立場的反對，這是讓我覺得身為外交部的官員，沒有肩膀、沒有骨頭」，更指出目前她看到的官方文件裡，只有原能會對此表達反對，但也不是對外公開的外交文件。
4月21日原能會主委謝曉星在立法院備詢時，針對謝長廷的說法回應：「當你聽到是核廢水的時候，你會去飲用嗎？就如同髒水，你會喝嗎？髒水也要經過過濾以後變成乾淨的水」，更強調福島廢水是事故排放，國內核電廠是正規排放，與前者不同。
環保組織綠色和平(Greenpeace)表示，福島核廢水是最高等級核事故產生，比一般核電廠產生的核廢水所含放射性物質，不僅種類更多且放射性更高，一旦排放到太平洋，將會對人體健康和海洋生態帶來極為嚴重的威脅；現存福島核廢水除了放射性「氚」以外，還包含幾十種不同的放射性物質
根據綠色和平的調查，日本政府聲稱會經過ALPS技術處理核廢水，只將含氚廢水排入海洋，但並非事實，因為福島核廢水124萬公噸中，有高達88.5萬公噸還未經過ALPS第二階段的廢水處理，也未明確的時間表能保證會順利進行。到目前為止，僅不到0.25%（約2千公噸）的福島核廢水在進行第二階段處理，日本政府能否在數年内全部完成，仍是未知數。
環保團體在國際上展開連署反對，已有超過24國300多個團體參與。在台灣，綠色公民行動聯盟也表達擔憂，秘書長崔愫欣表示，「排放124萬噸汙水到海裡，後續結果沒有人知道會如何，也沒有辦法做監測，因為海流在整個海洋裡是流動的。」
