東京電力は2011年3月31日夜、福島第1原発の地下水から、国の安全基準の1万倍にあたる放射性ヨウ素131がみつかったと発表した。30日に採取した4号機以外の地下水を分析したところ、1号機の放射性ヨウ素131の汚染度が一番高かったことが分かり、1立方センチあたり430ベクレルだった。原子炉等から放出された放射性物質が、雨や放水などで落下し、地中に染みこんだ可能性が高いと、東電側ではみている。
また、福島第1原発2号機タービン建屋外にある「トレンチ」と呼ばれる立て坑内の汚染水から、1立方センチあたり1166万ベクレルの放射性物質を検出したことも明らかにした。この数値は、運転中の原子炉内の水のおよそ4万倍に当たるという。