将辐射水排入大海，主要是对海洋生态以至食物链的影响。虽然太平洋很大，洋流会把污染物稀释至原本的 1%，但辐射水会污染近岸海洋的悬浮物，一旦悬浮物沉到海底，就会逐渐传播到食物链。一旦辐射水中含有铯 137，就更麻烦，因为铯 137的半衰期长达 30年，鱼类若吃了曾吸收铯的海洋植物，很难处理。这是大范围的污染，海洋生物植物都会存在污染可能。
