【循環(huán)經(jīng)濟(jì)論文】海水養(yǎng)殖業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)能值評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建
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1、【循環(huán)經(jīng)濟(jì)論文】海水養(yǎng)殖業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)能值評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建 [摘要]海水養(yǎng)殖業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)漁業(yè)向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型的重要模式。以嵊泗列島貽貝產(chǎn)業(yè)為例,運(yùn)用能值理論方法從可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)效率角度構(gòu)建能值指標(biāo)體系,詳細(xì)分析了傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖系統(tǒng)、傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖加工系統(tǒng)、貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r。結(jié)果表明:貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)為1.42,具備一定的可持續(xù)性;貽貝的循環(huán)收益率為13.01,其廢棄物有循環(huán)利用潛力,循環(huán)產(chǎn)出率為32.91,投入循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值收益較好。填埋/循環(huán)收益比為4.62,相比直接填埋,回收利用廢棄的貽貝殼的效益更大。綜合各指標(biāo),貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在一定程度上可以兼顧經(jīng)濟(jì)
2、發(fā)展和環(huán)境負(fù)載,具有較好的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景,是值得推廣的貽貝產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。 [關(guān)鍵詞]海水養(yǎng)殖;漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì);能值理論;貽貝養(yǎng)殖; 1前言 隨著科技的提高和經(jīng)濟(jì)全球化的深入,我國(guó)海洋漁業(yè)穩(wěn)健發(fā)展,海水產(chǎn)品產(chǎn)量逐年增加,從2009年的2797.53萬t增長(zhǎng)至2016年的3490.15萬t。然而,高投入、低效率的傳統(tǒng)海洋漁業(yè)模式資源利用率低下,導(dǎo)致漁業(yè)資源緊張,海洋漁業(yè)生態(tài)系統(tǒng)供給服務(wù)數(shù)量下降。隨著人口的持續(xù)增長(zhǎng),漁業(yè)資源壓力加大,急需一種新的發(fā)展模式來擺脫漁業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展困境。漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展思想指導(dǎo)海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng),通過清
3、潔生產(chǎn)技術(shù)減少?gòu)U棄物排放,提高資源重復(fù)利用率,實(shí)現(xiàn)資源效率最大化,污染排放最小化。發(fā)展?jié)O業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是解決漁業(yè)發(fā)展與資源環(huán)境矛盾,實(shí)現(xiàn)漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。量化循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平是判斷漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的主要依據(jù)。只有建立科學(xué)有效的循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,才能對(duì)漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè),為漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)劃提供決策服務(wù)。以美國(guó)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)家H.T.Odum為首,創(chuàng)立的能值分析方法將系統(tǒng)中不同種類、不可比較的物質(zhì)流、能量流、貨幣流和信息流轉(zhuǎn)換成具有統(tǒng)一單位的能值進(jìn)行分析,利用一系列能值指標(biāo)分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能特征與生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益。能值理論能為評(píng)估漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的效益和可持續(xù)性及具體
4、實(shí)施過程提供一個(gè)系統(tǒng)性的框架。目前,國(guó)內(nèi)外已有不少研究者利用能值理論評(píng)估農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等各種循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。M.T.Brown等提出了一系列能值指標(biāo),評(píng)價(jià)了不同的材料通過“原料循環(huán)使用”、“副產(chǎn)物利用”、“適應(yīng)性再利用”三種回收途徑的循環(huán)回收效率,研究發(fā)現(xiàn)不同的原材料的循環(huán)使用潛力不同,適合的循環(huán)回收途徑不同;精煉提取成本越高的原材料,直接回收利用獲得的收益最大。本研究基于傳統(tǒng)能值方法,以浙江省舟山市嵊泗列島貽貝養(yǎng)殖區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象,建立基于能值理論的循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指標(biāo)體系,從企業(yè)層面評(píng)價(jià)漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率、循環(huán)效率以及對(duì)環(huán)境的影響,以期為循環(huán)漁業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
5、 2研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)來源 2.1研究區(qū)概況 嵊泗列島位于杭州灣以東、長(zhǎng)江口東南,氣候溫和,年平均氣溫約17℃,多年平均降雨量約1209mm,夏季易受臺(tái)風(fēng)影響,年太陽輻射量為4683~4927MJ/m2。海域水體肥沃、潮流較急是貽貝的絕佳養(yǎng)殖地。嵊泗海洋特別保護(hù)區(qū)素有“中國(guó)貽貝之鄉(xiāng)”之稱,截至2018年嵊泗列島貽貝養(yǎng)殖面積達(dá)1484hm2,貽貝產(chǎn)量達(dá)159668t,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。嵊泗列島貽貝養(yǎng)殖模式主要為深水浮筏養(yǎng)殖,在海面上用浮子和繩索組成浮筏用纜繩固定于海底,使貽貝苗固著在苗繩上懸掛于浮筏。貽貝苗大部分購(gòu)買于福建等地的育苗場(chǎng),養(yǎng)殖周期一般
6、為2~3年。然而,在產(chǎn)量逐年增加的同時(shí),占貽貝重量近1/3的貽貝殼被堆積或傾倒至嵊泗列島附近的海域或海灘,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。貽貝殼含有大量的CaCO3,貽貝殼粉可作為鈣源添加在飼料中或作土壤改良劑。對(duì)廢棄貽貝殼進(jìn)行資源化利用,是形成貽貝產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要的一步。 2.2數(shù)據(jù)來源 本研究中用到的數(shù)據(jù)主要包括兩類:(1)水產(chǎn)養(yǎng)殖、水產(chǎn)品加工等實(shí)物量數(shù)據(jù)主要由嵊泗列島金盟水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社、景晟貽貝產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司提供。漁業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)主要來自嵊泗列島海洋與漁業(yè)局以及《中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》;(2)能值轉(zhuǎn)換率(Unitemergyvalue,UEV)主要來自《能值分析與實(shí)
7、踐》M.T.Brown等以及Buranakarn.V等人的研究,能值轉(zhuǎn)換率均基于能值基準(zhǔn)GBE2016(12.0E+24seJ/a)。 3基于能值的循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算方法 能值是資源、產(chǎn)品和服務(wù)等在形成過程中直接和間接消耗的太陽能之量,單位為太陽能焦耳(solaremjoules,sej)。能值分析主要包括系統(tǒng)能值指標(biāo)分析、系統(tǒng)循環(huán)指標(biāo)分析等,能值投入主要有可更新自然資源R1、不可更新自然資源N、可更新有機(jī)能R2和不可更新工業(yè)能IMP,在此基礎(chǔ)上建立能值指標(biāo)體系。漁業(yè)生態(tài)系統(tǒng)常用的能值指標(biāo)有能值產(chǎn)出率EYR、環(huán)境負(fù)載率ELR、可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)ESI及適用于漁業(yè)循
8、環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的指標(biāo)。能值分析方法為評(píng)估漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的資源利用效率、環(huán)境壓力和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可行性提供了科學(xué)的方法,基于能值理論的循環(huán)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是評(píng)價(jià)漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效指標(biāo)。能值產(chǎn)出率(EYR)是指系統(tǒng)產(chǎn)出能值與社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入系統(tǒng)內(nèi)部的能值(不可更新工業(yè)輔助能值與可更新有機(jī)能之和)的比值,是衡量一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)資源利用效率的指標(biāo)。EYR越高表明系統(tǒng)利用資源的效率越高。其計(jì)算公式為:EYR=Y/IMP+R2其中,Y為系統(tǒng)的產(chǎn)出能值,IMP為投入系統(tǒng)的不可更新輔助能值,R2為投入系統(tǒng)的可更新有機(jī)能。環(huán)境負(fù)載率(ELR)是指系統(tǒng)投入的不可更新能值與可更新能值之比,表征區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)承受的環(huán)境壓力。EL
9、R越高,說明系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)強(qiáng)度越大,區(qū)域環(huán)境負(fù)荷越大。環(huán)境負(fù)載率的計(jì)算公式為:ELR=(IMP+N)/(R1+R2)其中,IMP為投入系統(tǒng)的不可更新輔助能值,N為投入系統(tǒng)的不可更新自然資源,R1為投入系統(tǒng)的可更新自然資源,R2為投入系統(tǒng)的可更新有機(jī)能??沙掷m(xù)發(fā)展指標(biāo)(ESI)是系統(tǒng)能值產(chǎn)出率和環(huán)境負(fù)載率的比值,表征研究系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力。在一定范圍內(nèi),ESI越高,單位環(huán)境壓力下的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益越好,系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)越好。資源的可持續(xù)發(fā)展是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的保障,如果系統(tǒng)為追求經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值的增長(zhǎng),過分開發(fā)不可更新資源,那該系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力會(huì)大大降低??沙掷m(xù)發(fā)展指標(biāo)是地區(qū)能值分析評(píng)價(jià)的關(guān)鍵性指標(biāo)
10、。計(jì)算公式為:ESI=EYR/ELR其中,EYR為能值產(chǎn)出率,ELR為環(huán)境負(fù)載率。循環(huán)收益率(RBR)是將資源轉(zhuǎn)換為原材料的能值與回收循環(huán)的能值之比。RBR反應(yīng)了系統(tǒng)廢棄物的回收利用潛力,即廢棄物被作為資源投入再生產(chǎn)可節(jié)省的能值。RBR低于1時(shí),表示該物質(zhì)循環(huán)利用的能值收益極低。其計(jì)算公式為:RBR=(A+B)/F其中,A為養(yǎng)殖貽貝所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和,B為收獲捕撈成熟貽貝所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和,兩者之和代表系統(tǒng)原材料提取所需的能值,F(xiàn)為回收循環(huán)使用系統(tǒng)廢棄物所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和。循環(huán)產(chǎn)出率(RYR)是循環(huán)物質(zhì)(廢棄物)的能值與用于循環(huán)的能值之比。RYR可用于評(píng)估社會(huì)通過資源循環(huán)利用效益,
11、它衡量了社會(huì)將能值投入循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)后獲得的收益。RYR越高,循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值投資收益越好。計(jì)算公式為:RYR=(R+A+B+C)/F其中,R為形成原材料(貽貝)所需的環(huán)境投入,A為養(yǎng)殖貽貝所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和,B為收獲捕撈成熟貽貝所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和,C為去殼貽貝加工所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和,四者之和為廢棄物所含的能值,F(xiàn)為回收循環(huán)使用系統(tǒng)廢棄物所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和。填埋/循環(huán)收益比(LRR),即填埋某一材料需要的能值與用于循環(huán)的能值之比。LRR這一指標(biāo)反應(yīng)相比直接填埋,回收循環(huán)利用所獲得的收益。LRR越大,物質(zhì)循環(huán)對(duì)社會(huì)收益越大。填埋/循環(huán)收益比的計(jì)算公式為:LRR=F’/F其中,F(xiàn)’
12、為直接填埋系統(tǒng)廢棄物所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和,F(xiàn)為回收循環(huán)使用系統(tǒng)廢棄物所需的社會(huì)經(jīng)濟(jì)投入之和。 4結(jié)果與分析 4.1嵊泗貽貝養(yǎng)殖加工循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)構(gòu)建 最外面的黑框表示嵊泗列島貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),主要包括養(yǎng)殖系統(tǒng)、去殼貽貝加工系統(tǒng)、貽貝殼粉加工系統(tǒng)等子系統(tǒng)。左側(cè)的是外界投入的可更新自然資源,主要包括太陽輻射能、地?zé)崮?、潮汐能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能等。由于當(dāng)?shù)責(zé)o法育出用于養(yǎng)殖的苗種,因此主要從福建購(gòu)入貽貝苗用于貽貝生產(chǎn)養(yǎng)殖。貽貝從一開始包苗、掛苗、成熟后收獲、去殼加工、貽貝殼回收運(yùn)輸?shù)阶詈蟮臍し奂庸ざ夹枰到y(tǒng)外的能源商品投入和人類勞動(dòng)。 4
13、.2循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值流分析 通過計(jì)算貽貝養(yǎng)殖加工循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量、貨幣流動(dòng)數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)匯總出貽貝養(yǎng)殖加工循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值表。為避免重復(fù)計(jì)算,在實(shí)際核算時(shí)常常將三種初級(jí)能流(太陽輻射能、地?zé)崮?、潮汐能)相加,與次級(jí)能值流、第三季能值流的最大值進(jìn)行對(duì)比,取兩者的最大值作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)作的可更新自然資源能值(R1)。貽貝屬于濾食性貝類,潮汐作用所引起的水交換帶來的懸浮有機(jī)碎屑和依賴于光合作用的單胞藻與原生動(dòng)物為貽貝的主要餌料來源。苗種、電費(fèi)和勞動(dòng)力的能值投入在貽貝養(yǎng)殖中占很大一部分。對(duì)傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖加工模式而言,占貽貝重量1/3之多的貽貝殼作為廢棄物直接填埋丟棄。而對(duì)貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)系
14、統(tǒng)而言,貽貝殼作為貽貝殼粉加工子系統(tǒng)的原料投入,最終生產(chǎn)出貽貝殼粉。 4.3漁業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的能值指標(biāo)分析 傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖、傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖加工模式和貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的EYR分別為6.65、1.56和4.57,說明傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖模式和貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的生產(chǎn)效率較高。貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可以開發(fā)貽貝的潛在經(jīng)濟(jì)能值。延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,加大對(duì)廢棄貽貝殼的開發(fā),可以達(dá)到進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。通過“資源—產(chǎn)品—再生資源—再加工”的模式來實(shí)現(xiàn)“低開采、高利用、低排放”的目標(biāo),對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的能量與物質(zhì)進(jìn)行最大程度的利用,提高利用率的同時(shí)盡可能地減少污染物的排放,進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效益與質(zhì)量。
15、環(huán)境負(fù)載率ELR可評(píng)估系統(tǒng)的生態(tài)承載能力,當(dāng)ELR小于或等于2時(shí),由于生產(chǎn)過程產(chǎn)生的影響可被大范圍的環(huán)境稀釋,生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的壓力較小。傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖模式的ELR為1.09,貽貝養(yǎng)殖系統(tǒng)生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境壓力較小。傳統(tǒng)的貽貝養(yǎng)殖模式和貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的ELR分別為2.62和3.21,這是由于隨著產(chǎn)業(yè)鏈的延長(zhǎng),加工環(huán)節(jié)增加,能源和人類勞務(wù)等不可更新工業(yè)輔助能投入的增多。傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖模式的ESI為6.11,處于1~10的范圍,說明傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖模式具有較好的活力及較大的發(fā)展?jié)摿?。這是因?yàn)橘O貝養(yǎng)殖過程無需投放餌料,充分利用了海域生態(tài)環(huán)境提供的自然資源,系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力較高。傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖加工模式的ES
16、I為0.60,小于1,表明該模式為高環(huán)境負(fù)載率的消費(fèi)型生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的ESI(1.42)大于傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖加工模式的ESI(0.60),說明單位環(huán)境壓力下貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的經(jīng)濟(jì)效益更好,貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)具備一定的可持續(xù)性,能兼顧社會(huì)與環(huán)境效益。能值循環(huán)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可用于評(píng)價(jià)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可行性。本研究中,貽貝的RBR為13.01,RBR大于1說明廢棄貽貝殼具有一定的回收利用潛力。貽貝的RYR為32.91,相對(duì)較高,表明能值投入循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的收益較好。貽貝的LRR大于1,表明回收利用廢棄貽貝殼從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看是大有裨益的。LRR是基于廢棄物填埋所用的能值計(jì)算的,直接填埋廢棄貽貝對(duì)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)
17、系統(tǒng)而言是一種資源的浪費(fèi),還會(huì)產(chǎn)生處理廢棄物的成本。貽貝的LLR為4.62說明相比回收循環(huán)利用廢棄貽貝殼,社會(huì)需要投入4.62倍的能值用于填埋廢棄貽貝殼。 5結(jié)論與討論 綜合幾種能值指標(biāo),貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在減少環(huán)境壓力的同時(shí),充分利用了投入系統(tǒng)的資源,資源利用率較高。貽貝加工產(chǎn)生的廢棄物具有可觀的回收利用潛力。貽貝去殼加工自動(dòng)化程度較高,貽貝去殼加工的同時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)了廢棄貽貝殼的收集工作,減少了廢棄貽貝殼回收工作的成本?;厥绽脧U棄貽貝殼的成本低于直接填埋廢棄貽貝殼的成本,且能產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)效益。因此,貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在一定程度上可以兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境負(fù)載,是值得推
18、廣的貽貝產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。ESI指標(biāo)具有一定的局限性。傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖模式中,收獲后的貽貝直接銷售進(jìn)入市場(chǎng),廢棄的貽貝殼進(jìn)入外界系統(tǒng),廢棄物能值在傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖系統(tǒng)中不做統(tǒng)計(jì)。因此,盡管傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖模式的ESI大于循環(huán)貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的ESI,從整個(gè)社會(huì)的尺度來看,傳統(tǒng)貽貝養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展程度不一定高于貽貝循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。原材料提取所需的能值越多,材料的循環(huán)回收收益越大。隨著清潔生產(chǎn)方式的推廣,嵊泗列島開始使用易降解的養(yǎng)殖器材替代原有養(yǎng)殖器材,養(yǎng)殖成本可能在短期內(nèi)會(huì)有所提高。不同的貽貝養(yǎng)殖方式環(huán)境成本、社會(huì)成本不同,其RBR不同。本研究?jī)H考慮了貽貝殼粉加工這一種廢棄貽貝殼的再利用方式。已有研究表明,貽貝殼還可作為鈣添加劑、土壤改良劑、污水處理材料、生物柴油的催化劑等。不同的廢棄物再利用方式產(chǎn)生成本和效益不同,但這些還有待進(jìn)一步研究。
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