在多伦多港附近的安大略湖浑浊的水域里，一股垃圾流向一个漂浮在水面上的圆形管状装置逼近。一块白色的聚苯乙烯泡沫塑料凸起在设备的嘴唇上。然后，在一个流畅的运动中，它从边缘翻滚而下。垃圾周围缠绕着海洋植物的卷须，看起来聚苯乙烯泡沫塑料可能进入了通往海底世界的门户。相反，这个设备是通往一个不那么神秘但却至关重要的目的地的门户:垃圾场。
“它基本上就像一个漂浮的垃圾桶，”多伦多大学生态学和进化生物学教授切尔西·罗奇曼(Chelsea Rochman)说，自2019年以来，他一直与该大学的一个团队合作，用这样的垃圾箱捕捉安大略湖的垃圾。这个名为“Seabin”的设备从岸上供电，利用一个马达产生一个漩涡，轻轻将160英尺半径范围内的漂浮垃圾拉进来，然后将垃圾储存在一个附带的篮子里。
横跨五大湖，从明尼苏达州的德卢斯一直延伸到纽约北部美国和加拿大的边界，在一个被称为“五大湖塑料清理”的跨境项目中，几十只海鸟现在与雨水过滤器一起工作。9月中旬，他们还加入了水生垃圾收集无人机和海滩清洁漫游机器人的行列——所有这些都是为了清除每年进入五大湖的2200万磅塑料中的一部分，并帮助像罗奇曼这样的研究人员了解五大湖的垃圾问题。
人们不能像电子设备一样24小时清除垃圾
罗奇曼解释说:“我们知道，我们所拥有的垃圾数量比我们所拥有的人的力量更需要力量。”虽然当地的团体已经组织了几十年的海滩清理工作，但人们不能像这些设备一样一天24小时清除垃圾，也不能捡起机器能够捕捉到的小碎片。
站在安大略湖岸边，多伦多的有轨电车呼啸而过，罗奇曼指着人行道上满是垃圾的市政垃圾桶，这是垃圾的几个来源之一。城市污水系统、工业泄漏、雨水径流、休闲划船和海滩废物以及农业废弃物都最终进入湖泊。在一个垃圾桶里，牙刷、卫生棉条、牙线、鞋线、眼镜、食物残渣和注射器被海洋植物的卷须缠绕在一起。树叶间露出了塑料的小斑点。
湖泊是4000万人的主要饮用水源，在湖泊中，这些废物分解成微小的塑料碎片和碎片，然后被鱼吃掉，被吸入周围的水处理厂，或者被拉到岸边或进入海洋。当塑料被鱼吃掉时，它会释放出染料和阻燃剂等化学物质，刺激并可能损害它们的消化系统。罗奇曼预计，在湖鳟鱼或鲑鱼等大型运动鱼类中，会发现数百块塑料碎片。在该地区的饮用水中也发现了微塑料，那里的许多水处理厂设备不足，无法过滤掉这些微小的碎片。(人类摄入微塑料的风险尚不清楚，但研究人员仍在继续调查这一潜在问题。)
一旦被像罗奇曼这样的研究人员捕获，每一块垃圾都成为另一个数据点。夏天的每一天，学生们都要拉出垃圾箱，清点、分类和处理里面的东西。“他们知道我们收集了多少烟头，收集了多少吸管，收集了多少泡沫容器，”罗奇曼说。有时候，收获的东西更让人吃惊——今年夏天，学生们在海林斯(Seabins)数出了几片熟食肉、几双旧鞋，有一次还数出了一个椰子。
海鸟平均每天捕获28克废物。“这听起来像是一个很小的数字，因为塑料很轻，”罗奇曼说。这个重量转化为几百到2000块微塑料，以及多块更大的垃圾。今年夏天，罗奇曼希望她的团队能清除相当于7000个塑料水瓶的塑料垃圾，而这只是在大学监管的12个垃圾桶里，这只是大湖地区45个码头部署的设备的一小部分。
从安大略省桑德贝的苏必利尔湖北岸，到距离尼亚加拉大瀑布只有很短车程的纽约州布法罗港，像多伦多海港一样的“海ins”被部署在其他44个地点，通常在5月到11月期间投入使用。这些垃圾箱不是由研究人员监控，而是由码头所有者或当地组织监控。参与地点的合作伙伴在填满垃圾箱时对其进行称重和处理，并每年进行5至10次全面的废物特征审计。许多游艇码头还安装了被称为LittaTraps的集水盆篮子，放在雨水排水渠里，在废物进入湖泊系统之前将其收集起来。在2020年至2021年期间，该项目的技术捕获了超过7.4万件垃圾，该团队预计，随着他们继续向该地区的码头和市政当局推广，这一数字将会增加。
今年9月，一架垃圾收集无人机和海滩清洁机器人也加入了该项目的垃圾收集技术团队。这些设备由法国垃圾收集技术公司The Searial Cleaners制造，可以收集湖泊和海滩上的垃圾，通过远程控制和自动操作。该公司首席执行官克莱尔?图维耶(Claire Touvier)表示，漫游机器人也是关键的公众参与工具。她说:“这就是为什么这个机器人需要性感、酷、有趣，还要有一个酷的名字——这些都是提高人们意识的非常有效的工具。”
尽管如此，这项技术仍然是一种被动的方法。机器人可以帮助清理湖泊，但人类对生产、消费和扔掉多少塑料的选择是五大湖垃圾问题的核心。加拿大非营利组织“污染调查”(Pollution Probe)的政策和项目主管梅利莎·德·扬(Melissa De Young)是该项目的主要资助者之一，她说，改变它们将是任何长期解决方案的关键。她解释说:“我们正在尽我们所能去除水中的塑料，但我们知道，仅靠技术并不能解决问题。”“我们收集的数据非常重要，因为它首先提供了对问题严重程度的了解。”
例如，如果大型宏观塑料最终进入某一地区的捕获装置，这可能表明附近的社区可能难以获得处置设施，或者可能不了解为什么适当的废物处理是重要的。或者，如果用于制造其他产品的小塑料块，称为预生产颗粒，或颗粒，更常见，这可能表明上游的某个地方，制造商可能不正确地处理其垃圾。
然后，收集到的废物为该组织提供当地解决方案的方法，无论是启动新的教育活动，与政策制定者会面，还是倡导新的行业指令。去年，该团队咨询了安大略省的一项新法律，该法律要求用于建造别墅和游艇码头的浮船坞的泡沫必须完全封闭，这样它就不会分解到水中。该组织还为拟议的立法做出了贡献，其中包括在安大略省的洗衣机上安装过滤器，以防止微纤维进入污水系统，以及在伊利诺伊州制定更严格的关于生产前塑料处理的法律。
“当我们去找政府决策者，当我们去找该地区的工业，当我们去找其他人说，‘听着，我们在这里遇到了一个问题，我们需要解决它，’拥有本地化的数据，拥有区域数据，真的有助于我们在这些对话中抓住人们的注意力，真正激励他们做点什么，”马克·费舍尔说，他是大湖理事会的负责人，一个两国组织，也资助了这个项目。
“我们不想永远在水中设置垃圾收集器。”
该地区的其他研究人员也对湖泊中的新技术充满希望。芝加哥洛约拉大学(Loyola University Chicago)的生物学教授蒂莫西·霍林(Timothy Hoellein)解释说，没有任何一项倡议能够每年从五大湖中清除2200万磅的塑料，但一个能够激发公众和政治行动的项目可以产生放大的结果。霍林曾参与过不同的湖泊清理项目，但没有参与这次项目。当谈到海鸟时，“它们的个体足迹非常小，”Hoellein说。“但在集体的基础上，它真的会有所作为。”
随着该战略在该地区取得成功，其经验教训已开始远远超出五大湖沿岸。Rochman和多伦多大学的团队与非盈利环保组织海洋保护协会合作，建立了国际垃圾捕获网，该组织与从斐济到佛罗里达的团体合作，帮助制定更多的垃圾捕获策略。垃圾捕捉器捕获垃圾的地方，数据收集就随之而来。
罗奇曼说，这都是实现未来淡水资源(如五大湖)不再是废物倾倒区这一目标的一部分。她补充说:“我们不想永远在水中设置垃圾收集器。”
但就目前和可预见的未来而言，垃圾问题仍然存在，因此漂浮的垃圾桶继续旋转它们的垃圾捕获漩涡。回到安大略湖，一小块紫色的塑料——可能是旧的外科手套，也可能是食品包装的一部分——向大海靠近，落入湖中。这是从湖中捕获的另一块塑料，还有数百万块要处理。
