日本政府表示，國際原子能總署（International Atomic Energy Agency； IAEA）以及來自中國、南韓和加拿大的專家於10月16日前往日本東北，並於福島事故核電廠周邊海域抽取海水樣本，不久前該核電廠排放了經處理的核廢水。 該團隊為確認日本政府在八月下旬排放經處理核廢水後開始的海水監測工作，預計將在日本停留至10月23日。中國一直強烈反對日本此項決定，全面禁止日本所有水產品進口。

除了抽樣海水外，IAEA團隊亦將蒐集海底沉積物與魚類樣本，以分析並比較其氚和其他放射性物質含量與去年所採集樣本的差異。日本核子監管委員會（Nuclear Regulation Authority； NRA） 表示，來自中國、南韓與加拿大的專家係經由IAEA提名，他們的採樣工作預計將增進外界對於日本監測海水努力的認識。

福島第一核電廠的三座反應爐在2011年一場災難性地震與隨之帶來的海嘯後熔毀，此次水排放被視為加速該核電廠除役的關鍵一步，在將核廢水排放入海前，已經由液體處理系統，去除氚以外的大多數放射性物質。日本政府已承諾未來三十年將確保排放水符合安全標準：在排入太平洋前，會將其氚濃度稀釋至日本國家安全標準允許的四十分之一以下水準。根據日本政府與該核電廠營運商東京電力公司的監測，自8月24日至9月1日第一輪排放海洋作業完成以來，未從核電廠周邊採樣的海水或魚類樣本中檢測到氚和其他放射性物質濃度異常。

儘管IAEA先前亦表示日本排放核廢水的計畫符合全球安全標準，日本政府排放經處理核廢水的決定仍遭部分國家與福島縣當地漁民批評。俄羅斯聯邦獸醫與植物檢疫署於10月16日表示，俄羅斯將加入中國，對日本水產品採取預防性措施，自該日起暫時限制進口。俄羅斯的做法引起日本的強烈反對，認為該決定缺乏科學依據，要求俄羅斯撤銷進口限制。日本政府月初亦與該署舉行視訊會議，向其說明日本針對包括氚在內的放射性物質進行安全檢查與測試的作法。根據俄羅斯政府的資料，截至9月22日止，日本今年已向俄羅斯出口118公噸水產品。

中國自第一輪廢水排海作業後全面禁止日本水產品進口。儘管來自中國等國家與當地漁民對廢水入海持續表達擔憂，第二輪廢水排海作業已於10月初開始。