磁力垂钓者寻找水下宝藏

借助强大的稀土合金,磁力垂钓者将垃圾从受污染的水道中拉出

Four magnet fishers stand on a pier while pulling their lines in from the water

四名磁力垂钓者在马里兰州巴尔的摩港口收线。

霍尔丹·基尔希/Getty Images

磁力垂钓者詹姆斯·凯恩抱着一个闪亮的四磅重磁性圆盘:一个不锈钢外壳,里面装着铁、钕和硼的合金。他把它扔进纽约市一个公园的湖里,然后用结实的合成绳慢慢地把它拉向岸边。当强大的磁铁砰砰地沿着底部移动时,它激起了一连串气泡——然后突然间,感觉很重,好像湖床变成了太妃糖。磁铁被什么东西卡住了。在他的搭档芭比·阿戈斯蒂尼拍摄的视频中,凯恩举起了他们滴水的收获:一根叫做窗扇配重的粗铁棒,一个世纪前用于打开厚重窗户的平衡物。

在接下来几个小时的十月午后,凯恩和阿戈斯蒂尼还拉上来一部20年前的翻盖手机、一个路标、鱼钩和鱼饵、钳子、瓶盖、电池和一部iPhone 6。他们把智能手机给了一个附近和朋友一起钓蓝鳃太阳鱼的女孩。“如果它还能用,我会非常高兴!”她说。然后她闻了闻手机,皱起了眉头。“好臭。”

磁力垂钓是为了探测看不见的深处,寻找沉没的宝藏,但也意味着要与臭气熏天、污秽不堪和怪异的东西打交道。阿戈斯蒂尼的磁铁有一次撞到了一个梅森罐子的盖子上,里面漂浮着一只浸在紫色液体中的死狼蛛。特别令人兴奋的收获可能会登上头条——或者引来警察。《美国人对枪支的热衷》已将枪支播撒在水线以下,磁力垂钓者经常收获它们。阿戈斯蒂尼和凯恩发现过手枪、猎枪部件、独立战争时期的霰弹和现代弹夹。这两位磁力垂钓者每次发现枪支都会报警,而且频率高到有些警察认出了他们。去年,凯恩从纽约市的东河里拉出了一枚惰性手榴弹,召唤了警察局的炸弹处理小组来到皇后区的一个豪华海滨街区。但这对夫妇最引人注目的收获——也可能是美国磁力垂钓者有史以来发现的最著名的东西,凯恩说这让他们在即将出版的《瑞普利信不信由你!》中获得了一次提及——是一个装满湿漉漉现金的保险箱,今年五月从一条河里拉出来的。


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这些 100 美元钞票已经严重损坏,阿戈斯蒂尼和凯恩还不确切知道他们找到了多少钱,但根据这些钱堆的厚度,他们估计总额在 5 万美元到 8 万美元之间。在打捞上来后,他们尽快乘坐 Megabus 巴士前往华盛顿特区,将这笔钱亲手交给联邦雕刻和印刷局的残损货币部门。在那里,这笔钱将被清点,最终支付给这对夫妇,尽管处理过程可能需要几年时间——凯恩说他们排在那些钞票被去年夏威夷致命野火熏黑的人后面。

阿戈斯蒂尼和凯恩都 40 岁,他们并非期望通过这项爱好致富;他们主要是想在 COVID 疫情期间找点户外活动。磁力垂钓,与烘焙酸面包和解拼图一起,在 2020 年初开始流行。“磁力垂钓非常适合 COVID 防疫。即使你在户外遇到其他爱好者,你也不得不保持距离,”匹兹堡的考古学家本·德姆查克说,他通过他的公司 Kratos Magnetics 销售专用磁铁。他解释说,磁力垂钓者需要在野外彼此保持较宽的距离;他们强大的诱饵往往会相互吸引。

Rusted, non-working revolvers found while magnet fishing, sitting on top of a safe

詹姆斯·凯恩和芭比·阿戈斯蒂尼在一个旧保险箱顶部发现的无法使用的左轮手枪。

詹姆斯·凯恩和芭比·阿戈斯蒂尼

社交媒体算法也助长了这项爱好。Reddit 上有一个磁力垂钓论坛,拥有近 22 万名成员。在 YouTube 上,像凯恩和阿戈斯蒂尼的Let’s Get Magnetic这样的频道强调刺激,剪掉数小时的拖拽和浸泡,只留下从黑暗水域中拉出珍贵或奇特物品的瞬间。但磁力垂钓者说,持久的吸引力以及占据他们大部分时间的是从环境中清除垃圾。“这是一件好事。你在清理水源。这是一种奇妙的感觉,”缅因州的磁力垂钓者科尔特·布施说,他最近发现了一个完好无损但空无一物的古董可口可乐瓶,它嵌在一堆金属碎片中。

磁力垂钓者并不总是受到热烈欢迎。在最近一次打捞上来后,凯恩和阿戈斯蒂尼在湖边走动时,一位与市政府合作维护公园的非营利组织成员走近他们。她告诉他们这里不允许磁力垂钓。她补充说,她还没有报警——至少,这次没有。

钕的强大拉力

如果没有冶金学家约翰·克罗特和工程师佐川真人,根本就不可能使用钕磁铁进行垂钓。在 20 世纪 80 年代初,当时在通用汽车研究实验室工作的克罗特和当时在住友特殊金属公司工作的佐川真人都在寻找钴和钐磁铁的替代品,这些磁铁功能强大但价格昂贵。佐川和克罗特几乎同时独立地确定了同一种金属间化合物,这是一种具有固定元素比例的物质:在本例中,稀土元素钕的两个原子与 14 个铁原子和一个硼原子。“这在当时还不存在,”克罗特说。“金属间化合物的发现就是这项发明。”你不可能在岩石中偶然发现化学成分为 Nd2Fe14B 的东西。这种磁铁必须通过烧结或粘结人工制造出来。克罗特形容为“震惊”的是,他们两人碰巧在 1983 年 11 月在匹兹堡举行的同一次会议上宣布了他们的发现。然后他们改变了世界。

钕磁铁不仅仅是更便宜。它们足够强大,可以实现微型计算机硬盘和更小、更强大的电动机。风力涡轮机核心采用钕磁铁,可以有效地将动能转化为电能。它们也是耳机和扬声器的关键组件,并且仍然是市场上最受欢迎的稀土磁铁。“我认为他们永远不会发明出更好的磁铁,”克罗特说。

钕磁铁,尽管名称如此,但主要成分是铁。伦敦大学学院的化学教授安德烈亚·塞拉说,这种磁铁包含“所有电子都像阅兵式上的士兵一样排列的区域,都朝向同一方向”。在钕磁铁和其他永磁体(不需要电流或其他外部帮助来保持磁性的磁体)中,这些排列整齐的电子层层堆叠。结果可以想象成类似于三维壁纸的图案。塞拉将这种结构比作一系列永无止境的噩梦。“每次你移动一定的距离,天哪,你又回到了起点,”他说。即使钕的含量相对较少,也有助于将铁原子固定在这个重复的晶格中。

“磁性实际上是在宏观尺度上量子现象‘自旋’的反映,”塞拉说。这种特性通常用原子核或其粒子绕轴自旋来描述。但这只是一个相当粗略的心理图像,他说。现实是,自旋“代表了粒子基本性质的一些东西”。

作为一种量子现象,磁性似乎是虚无缥缈的。但在处理实际的钕磁铁时,它很快就会变得不那么虚无缥缈:阿戈斯蒂尼说,她有一次发现自己被粘在地铁座位上,背包装着的磁铁牢牢地吸住了她。如果两个钕磁铁靠得太近,它们会猛烈地撞在一起,将偶然的手指夹在痛苦的金属三明治中。当其中两个不小心碰撞时,凯恩费力地将它们分开,就像他要掰开世界上最令人沮丧的奇巧巧克力棒一样。

像德姆查克的商店这样的商店根据钕磁铁的形状和拉力(以数千磅为单位测量)来销售。例如,“360”就是一个装在金属圆筒中的实心磁铁。为了遵守空运这些物品的规定,德姆查克将它们嵌套在泡沫箱中,以缓冲磁场。他说,在美国通过陆运运输磁铁没有这样的限制,尽管他现在也小心地包装这些包裹。他在卖出他的第一个 360 后吸取了教训——这个 360 从未到达客户手中。他说,它可能卡在邮件处理厂的某个地方了。或者它可能仍然在那里,夹在一辆送货卡车的腹部。

深度清洁?

阿戈斯蒂尼和凯恩说,一旦雕刻和印刷局支付了残损现金,他们想用这笔钱作为首付搬出纽约市。阿戈斯蒂尼想买一个有足够空间饲养鸡、狗和山羊的地方。她说她喜欢动物,并认为磁力垂钓是这种爱好的延伸,因为它有助于清除它们栖息地的污染。

“如果你真的和磁力垂钓者交谈,你会发现他们对此感到自豪——他们在清理水道,”德姆查克说。例如,他指出,磁力垂钓者最近帮助从流经密歇根州立大学校园的一条河流中拉出了数百辆电动滑板车。布施说,自从他开始磁力垂钓以来,他已经捕获了 140 多辆自行车。还有大量的垃圾需要收集。“尽管我清理了水源,”布施说,“但我觉得还有三倍的垃圾需要拉上来。”

如果说有关于磁力垂钓环境影响的综合科学报告,那么它们也不在任何主流数据库中。只有少数研究甚至提到了这项爱好,例如 2024 年发表在《水生生物学》杂志上的一项分析匈牙利磁力垂钓者社交媒体帖子的研究,该研究评估了自 2016 年以来回收了多少废弃渔具。在线发布的照片和视频显示,磁力垂钓者从匈牙利的水道中拉出了超过 2000 件渔具,包括鱼竿、卷线器、鱼钩和其他物品。

芝加哥洛约拉大学的水生生态学家蒂莫西·霍莱因指出,磁力垂钓者清除尖锐的金属碎片很有帮助,这些碎片可能对游泳者和野生动物构成物理危害,他研究淡水环境中的垃圾。电子设备和电池也含有重金属,如镉和汞,以及其他可能对“微生物、无脊椎动物、鱼类或人类”有毒的化学物质。他说,钝铁对任何东西都没有特别的危害;土壤中已经含有天然铁和铁锈。

Various objects found by magnet fishers including jewelry, lighters, and a beer can

磁力垂钓者发现的各种物品,包括珠宝、硬币和旧啤酒罐。

詹姆斯·凯恩和芭比·阿戈斯蒂尼

但湖床可能藏有比铁锈更糟糕的东西。有毒化学物质,如多氯联苯 (PCB),会粘附在沉积物中的带电颗粒上。细粉砂和粘土也会保留污染物,如微塑料和核辐射颗粒,以及营养物质,包括氮和磷,如果浓度过高,会对生态系统造成危害。释放这些被困物质是磁力垂钓可能带来的负面影响。“任何可能扰乱湖底沉积物的做法,特别是城市或近郊湖泊的沉积物,都可能使这种沉积物——以及任何相关的污染物——重新悬浮到水柱中,”北不列颠哥伦比亚大学环境科学教授菲尔·欧文斯说。磁力垂钓对湖泊和池塘产生“净积极还是净消极影响”可能取决于各个水体、其周围环境以及磁力垂钓活动的强度。

霍莱因假设,与磁力垂钓的潜在益处相比,这种扰动是微不足道的。“可能会有一些含有工业化学品或其他污染物的沉积物通过磁力垂钓释放回水中,但我不知道这是否会比一场大风暴来袭并搅动湖底有什么不同,”他说。

此外,磁力垂钓还挖掘出额外的福利:它让人们走到户外,在那里他们可以欣赏经常被忽视的水道。不过,一些城市水域因充分的理由而遭到回避——美国环境保护署表示,纽约市的污泥 Gowanus 运河是美国污染最严重的水体之一。(凯恩很想在那里进行磁力垂钓,但他说他没有去,因为运河水“如果进入你的面部区域,对你的健康非常不利。”)但霍莱因说,城市中的许多其他水域被不公平地认为太危险或太令人不快而无法靠近。或者它们被当作垃圾场对待。他说,这是一种适得其反的态度,“尤其是在我们也从同一水源饮用的地方”。他欢迎任何想以自己的方式,用他们拥有的时间,为解决环境垃圾问题做出贡献的人。“对某些人来说,那就是磁力垂钓,”霍莱因补充道。

抛掷前须知

在岸边,磁力垂钓者和非营利组织工作人员达成了缓和;讨论转向了对当地历史的共同欣赏。后来,私下里,凯恩坚持说他一直按章办事:他有钓鱼证和金属探测证,而且这个湖泊在一个公园里。

在美国,磁力垂钓允许在公共场所进行的。但它也可能受到当地规章制度的约束。尽管纽约市公园与娱乐管理局在其公开列出的规章制度中没有特别提及磁力垂钓,但“使用磁铁检索沉没的金属物体可能会对当地野生动物产生负面影响,并且违反了[公园]在公园管辖范围内的任何水域中的规定,”该部门的一位发言人在给《大众科学》的电子邮件中写道。这位发言人补充说,适用的规则是第 1-04(b)(1)(iii) 条,该条禁止破坏植被

德姆查克的经验法则是,“如果你可以用鱼竿钓鱼,那么在大多数情况下,你也可以进行磁力垂钓。”然而,某些历史遗址可能会禁止磁力垂钓者进入。事实上,由于担心破坏脆弱的水下文物,南卡罗来纳州已根据该州的《水下文物法》取缔了磁力垂钓。它是美国唯一一个在公共区域将这项爱好定为非法的州。

如果您决定将磁铁扔进湖中(在合法的地方),凯恩和阿戈斯蒂尼提供了一些建议:及时接种破伤风疫苗。带上急救箱,以应对擦伤和刺伤,并带上一个大桶来装你不可避免会发现的垃圾。妥善处理这些垃圾或将其卖给废品场。戴上厚厚的防护手套和你不介意弄脏的衣服。并注意咔哒声——当磁铁粘住坚硬的中空物体(如保险箱)时,会沿着绳索传递的触觉。它很可能是垃圾,但再说一遍,在你把它拉出水面之前,你不会知道。“我们仍然感到兴奋,”阿戈斯蒂尼说,“因为每次都是一个谜。”

本·瓜里诺大众科学的副技术编辑。他撰写和编辑有关人工智能、机器人技术以及我们与工具之间关系的文章。此前,他曾在大众科学担任科学编辑,并在华盛顿邮报担任专职撰稿人,在那里他报道了 COVID 疫情、科学政策和虚假信息(以及恐龙骨骼和水熊虫)。他拥有宾夕法尼亚大学的生物工程学位和纽约大学科学、健康与环境报道专业的硕士学位。

更多作者:本·瓜里诺
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