项目名称：海洋垃圾探测器项目
部署地点：香港
目标行业类型：海洋污染
项目合作伙伴：
世界各地的人们越来越意识到海洋污染已成为严重的环境问题。它不仅影响海洋生物和人类的健康，还威胁着自然栖息地和生计。在所有类型的垃圾和海洋废物中，主要污染物包括塑料、工业油类和化学品，其中80%来源于陆地（图1）。由于固有的浮力和轻重量，或者仅仅因为是流动液体，它们在世界广阔的海洋中漂流。现在，让我问你一个简单的问题：你知道为什么水面上有这么多垃圾吗？你知道它们来自哪里吗？你可能会想到——陆地。确实，没有进入垃圾填埋场的垃圾或人类丢弃的垃圾，不知何故最终进入海洋，毒害整个全球海洋生态系统。
正如《国家地理》所描述的，“海洋污染与整体水污染不同，专注于进入海洋的人造产品。” (Howard, 2019)。尽管有许多提高意识的运动和大大小小的清理项目，但在全球层面清理海洋的协调努力和整体计划仍然缺乏。世界某些地区可能有良好的变化，但如果世界其他地区绕过问题或继续避免承担责任，无数人的努力很容易白费。因此，我们人类迫切需要开发一个“长期观测平台”，能够提供监测海洋污染严重程度的数据，以便集思广益解决海洋垃圾负面影响的解决方案 (Small et al, 2020)。
图1. 世界海洋污染的构成？(Landrigan, 2020)
挑战是什么？
如何追踪和追溯海洋垃圾的来源和去向，以解决海洋污染问题？
项目介绍
2017年，WWF香港与MakerBay和Seeed合作，开发了一个监测海洋环境的GPS追踪设备项目。这款GPS追踪设备命名为”海洋垃圾探测器”（图2），旨在追踪漂浮在水面或海洋生态系统内部垃圾的来源和去向，探索海洋垃圾如何进入海洋。香港11所学校的年轻学生参与合作，将海洋垃圾探测器手动投入香港不同地点的河流和排水沟中收集相关数据，这些数据将与公众分享以解决海洋污染问题。该项目由香港特别行政区政府环境及自然保育基金和环境运动委员会赞助。(Maker Bay, 2020)。
图2. 海洋垃圾探测器 (GitHub Pages, n.d.)
成立于2015年的MakerBay是香港最大的创客空间之一，由Cesar Jung-Harada创立（图3）。Cesar是一位日法裔教育家、环保主义者和企业家，热衷于传播环境和社会的协作创新，以及当地社区的自我赋权。MakerBay帮助每个人在当地社区学习创客技能和思维方式，并分享他们的开源原型以便与全球合作进行扩展，共创可持续世界。(MakerBay, n.d.)。
图3. Cesar Jung-Harada (LinkedIn, n. d.)
成立于1961年的世界自然基金会（WWF）是世界上公认且受尊敬的独立环境保护组织之一。WWF香港成立于1981年，旨在停止地球环境恶化，为人类和自然构建可持续和谐的未来。(WWF Hong Kong, n.d.)。
正如MakerBay创始人Cesar Jung-Harada解释的，“该设备（=海洋垃圾探测器）的想法是在海洋中部署一个具有GPS功能的传感器网络。因此，我们可以看到废物从排水系统进入海洋的去向，以及它们的流向。” 从外观上看，海洋探测器的形状像一个小网球，由蜡制成。当它被破开打开时，可以注意到以下元素被安全地保存在蜡球内部（图4，Maker Bay, 2020）：
- 带有正负极的电池
- SIM卡模块（称为LoNet模块）
- GSM天线（=手机天线）
- GPS传感器（与卫星通信）
图4. 海洋垃圾探测器的外观和内部构造 (Maker Bay, 2020)
海洋垃圾探测器项目的所有硬件和软件工具都采用开源模式，并提供完整文档记录，便于其他创客使用和创新扩展 (GitHub Pages, n.d.)。海洋垃圾探测器设备设计为定期提供可靠的GPS数据，具有可生物降解、低成本且易于构建和部署的特点。自项目部署以来，11所学校的学生作为项目合作伙伴，已在香港周围11个地点的河流和排水沟中发射110个海洋垃圾探测器设备（图5）。
图5. 海洋垃圾探测器设备在香港周围11个地点的部署 (GitHub Pages, n.d.)
2018年，WWF在其媒体渠道分享说，香港的塑料废物不仅影响了当地水系统的健康，还因为废物在全球漂流而影响了其他国家的海洋环境（图6，WWF Hong Kong, 2018）。这意味着什么？就像空气污染一样，一个地区的海洋污染很容易转移到其他地区，无论污染起源于何处。这让我们深刻认识到，环境问题从不受国界限制，这就是为什么我们需要在全世界开展协调行动，实施更多此类项目，才能对我们共同生活的全球社区产生真正影响。
图6. 从海洋表面收集的塑料废物 (WWF Hong Kong, 2018)
当这款轻量级设备在海洋中漂流时（如同其他海洋垃圾），它会向项目执行者发送海洋污染数据的通知消息。团队随后会前往回收设备，清理石油和其他海洋垃圾。迄今为止，已部署100多个海洋垃圾探测器，目标是 (GitHub Pages, n.d.)：
- 模拟陆地垃圾如何进入排水系统、河流和海洋。
- 可视化海洋垃圾探测器的移动轨迹，分析“垃圾来自哪里、去向何方、移动速度、同样垃圾在不同海滩被观察到的频率、有多少垃圾进入海洋/滞留在海滩上”。
- 升级海洋中的风向流模拟以及部署的计算机模型
- 通过部署开源硬件和软件工具促进更多关于海洋健康及其与海洋垃圾相关性的研究
哪些SDG相关？
海洋垃圾探测器项目帮助我们了解香港海域海洋垃圾的来源，并提出缓解海洋污染的技术可能性。为了理解该项目如何影响联合国的SDG，参考图7会很有帮助：
图7. 受海洋垃圾探测器项目影响的SDG (UN, 2016)
为了促进对项目可能影响的这些SDG的具体目标的深入理解，我们想与您分享以下内容。该列表将激励我们作为一个社区保持对我们旨在实现的每个SDG的关注，因为它们在本质上都是相互关联和共生的：
- 大幅减少和预防所有类型的海洋污染，重点关注陆地产生的海洋废物（目标14.1）
- 通过加强恢复工作和恢复力实践，包括发展科学研究能力和分享海洋技术，保护和可持续管理海洋和沿海生态系统（目标14.2和14.A）
- 保护和恢复与水相关的生态系统，通过减少污染、消除垃圾投掷行为和最大限度减少有害化学品和材料的释放来提升水质（目标6.3和6.6）
- 在各级实施统一的水资源管理，包括跨境伙伴关系（目标6.5）
- 促进当地社区公民参与改善水质和卫生（目标6.B）
- 通过增强全球健康风险管理能力，减少有害化学品和水污染导致的死亡和疾病数量（目标3.9和3.D）
- 促进向发展中国家开发、转让、传播和扩散环境无害化技术（目标17.7）
- 提升关于气候变化减缓措施的教育、意识提升倡议以及在当地社区层面的人力和机构能力，如适应措施或影响减少/预防（目标13.3和13.B）
- 通过鼓励关于废物管理等问题的参与性和综合性人类住区管理，提升城市地区的包容性和可持续能力（目标11.3和11.6）
- 促进所有废物和化学品的环境无害化管理，以减少其对环境的有害影响，包括废物减少（目标12.4和12.5）
- 保证所有学习者获得促进可持续发展所需的知识和技能（目标4.7）
- 发展发展中国家的国内技术优势、研究和创新（目标9.B）
- 增加南南和全球伙伴关系，使科学、技术和创新变得可及（目标17.6、17.9、17.16）
- 确保在各级实现包容性、参与性和响应性决策制定，发展中国家参与全球治理（目标16.7和16.8）
在此背景下，创新技术解决方案——”预防、监测和清洁（PMC）”——仍然极度缺乏来重振健康的海洋生态系统。令人遗憾的是，全球没有统一的数据显示此类解决方案在世界上有多少，以及它们在何处实施到何种程度，因为所有的努力和信息既没有很好地编织在一起，也不容易被公众访问查看。(Nature Sustainability, 2021)。Bellou等人(2021)的分析显示，在177个恢复海洋健康的PMC解决方案中，33个解决方案用于预防，106个解决方案实施用于监测，只有30个解决方案负责清洁海洋生态系统。这使我们进入紧急状态，需要我们设计和部署更多环境无害化的海洋清洁解决方案，如海洋垃圾探测器。永远记住，我们目前的状况不是我们的最终目的地。最好的还在后头。