清除河流中的垃圾

大太平洋垃圾带(GPGP)是太平洋北部一个漂浮着废弃塑料的区域，面积是法国的三倍。

全球海洋垃圾计划包含1.8万亿片塑料，重达8万吨，是全球废塑料问题的明显象征:每年有115万至241万吨塑料进入海洋，估计总量超过1.5亿吨，或5万亿片塑料漂浮在海洋中。其中大部分是进入海洋野生动物体内的微塑料，每年造成约1亿只海洋动物死亡。

好消息是，人们终于对此有所行动了。一家名为“海洋清理”的荷兰公司已经开始使用巨大的漂浮裙板来清理GPGP表面的塑料，并在经过一年的试验后正在开发一个扩大规模的系统。坏消息是，这并没有解决问题的根源。

这个来源就是河流——海洋中超过三分之二的塑料来自水道，据估计，其中80%来自1000条河流。

幸运的是，有几个项目已经开始解决这个问题，有效地切断了废塑料的水龙头。

拦截器

海洋清理组织本身已经开发了一种可能的解决方案——拦截器(见上图)，其雄心勃勃的目标是到2025年阻止80%的塑料从河流进入海洋。目前已经在印度尼西亚雅加达的曾加令(Cengkareng)排水沟和马来西亚的巴生河(Klang river)部署了两个。

海洋清理组织的尼尔斯·布鲁克霍夫(Niels Broekhof)说:“拦截器是一个屏障和传送带系统，可以从河流中浓缩和提取塑料。”“由于双体设计，流动路径是不间断的，这使得塑料可以自由地流入设备，水也可以继续流动。”河流中漂浮的废物由两侧的两个浮动屏障引导，这样废物就会被转移到拦截器，同时允许船只和野生动物通过。

一旦进入“拦截器”的开口，一条传送带就会将垃圾从水中提取出来，然后将其转移到一架穿梭飞机上，然后将垃圾扔进六个垃圾箱中的一个，利用传感器数据将这些垃圾箱均匀地装满。当垃圾箱几乎满了时，拦截器会自动向当地的垃圾处理人员发送信息，要求他们拆除装有垃圾箱的浮动驳船，将其拉到河边，清空并返回系统。

垃圾收集后怎么办?是什么阻止它最终进入垃圾填埋场，或者更糟糕的是，回到河流中?布鲁克霍夫说:“我们的目标是尽可能以可持续的方式对垃圾进行分类和处理。”“当然，这因地而异，但当没有标准时，我们希望在没有标准时帮助启动更好的废物管理。”

拦截器的容量为50立方米，每天24/7工作，每天可以收集5万公斤塑料，在最佳条件下可以达到这一数量的两倍。该系统完全与互联网连接，因此可以在世界任何地方持续监控性能和收集数据。但是目前只有两个试点系统在印度尼西亚和马来西亚运行，布鲁克霍夫说，仍然很难得到一致的数据。“现在他们确实收集了绝大多数，”他补充道，“随着我们从他们的运营中了解到更多信息，我们会继续进行调整，以提高效率。”

“海洋清理”公司雄心勃勃的拦截器计划需要快速推出。另外两架截击机已经建造，计划近期部署在越南和多米尼加共和国。泰国和美国洛杉矶县也做出了坚定的承诺。“我们的长期目标是通过提供拦截器来解决污染最严重的河流，”布鲁克霍夫说，“或者通过我们的研究工作带来知识，并利用我们的网络来提高意识，帮助吸引资金和融资。”

巨大的气泡屏障

然而，拦截器并不是世界上唯一的河流塑料解决方案，甚至也不是荷兰唯一的解决方案。大气泡屏障是2019年11月安装在阿姆斯特丹运河上的一个系统，它只使用气泡来清洁水道。

这个想法源于三个朋友，他们都热爱航海，并开始关注他们在水中看到的塑料垃圾数量。有一天，安妮·玛丽克·伊夫林斯、弗朗西斯·佐特和萨斯基亚·斯图特坐在一起喝酒时，灵感来了。“有一天，他们在酒吧喝啤酒，”Great Bubble Barrier的桑迪·雷茨玛(Sandy Reitsma)说，“讨论海洋中的塑料问题。其中一人看着啤酒中的气泡，这就是这个想法的开始。”

这三位女士将她们的想法公之于众，并获得了邮政彩票绿色挑战奖和其他奖项的资助。大约在同一时间，德国海军建筑师和海洋工程师菲利普·埃尔霍恩(Philip Ehrhorn)找到了他们，他在观察一家水处理厂的气泡将废塑料带出水面时，产生了类似的想法。这两个项目合并后，大气泡屏障就诞生了。

该系统非常简单，由一根60米长的穿孔管贯穿运河底部组成。管子里充满了压缩空气，产生了一层气泡帘，可以阻挡塑料，迫使它们浮出水面，同时让鱼类毫发无损地通过。Reitsma说:“它被放置在一个与河流水流完美匹配的角度。”“这些气泡迫使废物浮出水面，由于是对角线布置，它利用河流的自然流动将废物引导到码头。”

这样做的好处是可以从整个河流深处收集垃圾，而不是像吊杆或裙边技术那样只在水面以下几英寸处收集垃圾。在一条河流中进行的初步测试显示，该装置收集了82%至86%的测试材料。经过验证后，该技术于11月安装在阿姆斯特丹的韦斯特多克运河，在那里它由电网提供电力。从运河中收集的所有垃圾都被储存起来，由合作组织塑料汤基金会进行分析，但目前还没有结果。管理阿姆斯特丹市所有水资源事务的组织“水网”(Waternet)经营着四艘垃圾船．每年，它们都会四处迁移42000公斤来自他们水道的塑料。

与此同时，“大泡沫屏障”正在寻求扩展到欧洲和亚洲的其他水道，并已与印度尼西亚当局进行谈判。该系统还可以有效地从废水中去除微塑料，测试该过程的研究已经在进行中。“我们的最终目标是在合适的河流中尽可能多地实施‘泡沫屏障’，”雷茨玛说，“尤其是那些污染最严重的河流，所以现在我们正在努力实施新的‘泡沫屏障’。”

垃圾轮先生

“大气泡屏障”和“拦截器”都是令人兴奋的解决方案，但与具有特色的“垃圾轮先生”相比，它们只是新出现的孩子。“垃圾轮先生”自2014年以来一直在巴尔的摩琼斯瀑布河口清除垃圾。“从那时起，我们已经收集了超过250万磅(1100吨)的垃圾，”垃圾轮先生的发明者约翰·凯莱特(John Kellet)说，“它给海港带来了巨大的变化。”

这个眼睛瞪大的装置使用一个漂浮的吊杆，利用河流的水流将垃圾输送到传送带上，同时通过其一侧的大型水轮为机器本身提供动力。这个想法的灵感来自于Kellett，他以前是一名造船工人，当时担任巴尔的摩海事博物馆的馆长。他说:“我经常过河，思考我们能做些什么来阻止垃圾流入港口，这时我突然想到，下雨的时候是垃圾最多的时候，但也是河流流量最大的时候，所以我们为什么不利用这些流量来帮助我们收集垃圾呢?”水车也很好地与巴尔的摩河边的工业遗产相吻合，几个世纪以来，水车一直用于造纸、纺织和食品工业。

2008年，Kellett建造了一个运行良好的原型，尽管他得到的关于沿河而下的垃圾数量的数据被严重低估了。随着机器的运行，人们开始注意到港口变得更加清晰，所以一群被称为巴尔的摩海滨伙伴关系的港口周围的企业和利益相关者筹集了资金，建造了一个更大、更坚固、更快(还有眼睛)的永久版本。

永久版于2014年安装，至今已收集了1230吨垃圾，包括1060924个塑料瓶、701662个塑料袋、1161782个聚苯乙烯容器、一个啤酒桶、一把吉他和一条蟒蛇。较大的项目构成了有趣的轻松统计，但它们也反映了项目所面临的一些挑战，主要是关于健壮性。Kellett说:“在过去的几年里，我们看到了一些所谓的千年风暴，一些疯狂的洪水。”“在这种气流中，碎片以令人难以置信的速度下落，所以在这一点上，生存能力更重要，机器做得非常好。我们每6年只需要更换一次油栅。”

为了生存和有效，臂架需要在坚固性和浮力之间取得平衡。因此，Kellett用聚乙烯绑带加固了它们，并将金属链连接到屏障的底部，距离地表仅半米多一点。为了增加浮力，他沿着吊杆的顶部固定了模塑浮子。另一个重要因素是吊杆的角度。他说:“你想要利用电流将材料引导到一边，而不是阻止流动，所以你想要一个相当陡峭的角度。”

“垃圾轮先生”现在已经有了“垃圾轮教授”和“垃圾轮船长”，今年还将有另一名家庭成员上线。快速的扩张意味着今年使巴尔的摩港口适于游泳和捕鱼的计划仍然可行。但这不仅仅是一个实用的解决方案，五彩缤纷的垃圾轮家族已经成为了一个象征，提高了人们对废塑料问题的认识，并鼓励了有关废塑料问题的教育，Kellett认为这是至关重要的。

他说:“认为我们可以通过在塑料进入海洋之前收集塑料来从技术上解决问题是一种妄想。”“引起人们对这一问题的关注，并从许多不同的角度解决这一问题同样重要，比如制定政策、教育公众和开发一次性塑料的替代品。设想一个我们从一开始就不需要垃圾轮或拦截器这样的东西的世界，那就太好了。”