為了防止塑膠垃圾污染海洋，水上塑膠垃圾清除設備正處於百家爭鳴的狀態，例如荷蘭企業開發的河流垃圾清除系統「大氣泡屏障」（Great Bubble Barrier），用一堵垂直於河水流向的氣泡牆，將塑膠垃圾推往收集器，同時讓魚類和其他野生動物安然無恙地通過。
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河流垃圾收集設備 Mr Trash Wheel ，一天可收集超過 17 噸。圖片來源： Mr Trash Wheel
從河流垃圾攔截起 防止傳播、污染海洋
「大氣泡屏障」的開發計畫由歐盟Maelstrom（海洋垃圾永續清除和管理）計畫支持，目前已在阿姆斯特丹作業中，也正在葡萄牙波多的杜羅河試用。
計畫團隊正陸續開發一系列的技術，好在河川中攔截垃圾，避免流入海洋。
造成塑膠垃圾漂流入海的原因，包含海嘯等自然災害，但災害畢竟不會天天發生，河流才是以更加固定頻率造成塑膠流向海洋的原因。 2017 年的研究發現，全球 90%海洋塑膠垃圾來自 10 條河流系統，分別是來自非洲的尼羅河和尼日河，以及八條分布於亞洲的恒河、印度河、黃河、長江、海河、珠江、湄公河和黑龍江。
「有些社區沒有適當的垃圾收集服務，只能直接將垃圾倒在河中讓它漂走。」加州大學聖塔芭芭拉分校貝尼奧夫海洋計畫（ Benioff Ocean Initiative ）的科學家、該校全球乾淨洋流聯盟負責人莫爾斯（ Molly Morse ）說，「此外陸地上的塑膠垃圾，也有可能被雨水或風吹到河流中⋯⋯再進而流入海洋。」
據估計，每年有 80 萬～270 萬噸塑膠透過河流流入海洋，相當於 6.6 萬～22.5 萬輛雙層巴士。垃圾進入大海後變得更難處理。塑膠通常會漂流到遠方，乘載入侵物種並形成更大的塑膠垃圾圈，如太平洋垃圾帶。
因此有科學家呼籲，應從源頭就阻止塑膠流入河流。 2020 年的一項研究發現，只有阻止塑膠流入大海，或者結合河流屏障和其他清理設備，才能顯著減少海洋中的塑膠。
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印尼東爪哇省最長的河流布蘭塔斯河，河中布滿垃圾。圖片來源： Fully Syafi Handoko／Flickr （ CC BY-NC-ND 2.0 ）
垃圾鯊等水上垃圾收集設備問世 環保人士：治標不治本
發明家開發了一系列河流屏障和收集設備，來捕撈以及清除河流塑膠垃圾——從簡單的網子和桿狀結構，到複雜的輸送帶和機器人都有。
像是Mr Trash Wheel，其正式名稱為內港水輪，是一個由水流和太陽能驅動的輸送帶系統， 2014 年在美國巴爾的摩市問世。帶有水下裙邊的長吊桿將廢垃圾集中後，自動鏟到輸送帶上，然後存放在接駁船上，一天可收集超過 17 噸。接駁船裝滿後會將垃圾帶到電廠焚燒，不過最終目標是希望將收集到的垃圾分類回收。
攔截器（Interceptor）是非營利組織「海洋清理」（ The Ocean Cleanup ）開發的浮動太陽能設備，號稱世界第一個可擴充的海洋垃圾解決方案。它的設計與內港水輪類似但比較大，有個屏障將垃圾引導到輸送帶上，再分配到五個垃圾箱中。
另一種設計「Azure」屏障，由英國新創公司 Ichthion 開發，可在任何河流中使用，有耐用、可順應潮汐運作的吊桿，將塑膠垃圾引導到沿岸的收集點，每天可以清除多達 80 噸塑膠，之後將這些塑膠加工成薄片回收利用。
其他更高科技的發明包括垃圾鯊（WasteShark），這是一種電動「水上無人機」，一次可以捕食最多 350 公斤的塑膠。透過德國人工智慧研究中心的演算法，垃圾鯊可自主移動並返回其停靠站，停靠站則有多達五艘雙體船形狀的船隻可存放收集到的塑膠，並為垃圾鯊充電。該設計由荷蘭新創公司 RanMarine 開發，今年在拉斯維加斯舉行的 CES 2022 消費性電子展上展出。
許多環保主義者認為，這些創新只是治標不治本，真正的解決方案是減少塑膠生產。但根據塑膠工業協會估計，去年塑膠製造出貨量增長了 2.2%，短期內沒有減少的跡象。
「如果我們要繼續以目前的速度生產、消費和處置塑膠，我們的管理能力需要趕上，而且要快。」莫爾斯說。