当前世界环境

介绍

新冠肺炎疫情已成为2020年和2021年的“厄运”，这一点无需赘述。截至今天(5月7日)^th(2021年)，该病在223个国家造成约154,815,600例发病，3,236,104例死亡。¹它是一种由严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (SARS-COV-2)引起的传染病。²这种疾病通过咳嗽、打喷嚏时产生的小飞沫(如果不咳嗽，飞沫可传播4.5米或15英尺)、与感染者密切接触以及直接接触任何含有飞沫的表面时产生的小飞沫传播。^3、4、5因此，世界卫生组织于3月11日将新冠肺炎疫情定性为“大流行”^th2020.因此，每天都在计算COVID-19病例数和死亡率的增加。为了应对这种传染性病毒，世界各国宣布了阻断疾病链的封锁战略。⁶结果，街道和市场都空无一人。工业、商业、交通、飞行、全球会议和聚会、体育、时尚和娱乐都暂停了。为了控制新冠病毒的传播，关闭了与社交聚会有关的购物中心、剧院、酒吧和所有其他娱乐场所。⁷

与此同时，当这个世界正在酝酿这个厄运的时候，一些意想不到的或者可以说是人类从未概念化的东西浮出水面，其证据在社交媒体上到处徘徊。由于人为活动的大幅减少，自然已经显示出恢复系统，如孟买的孔雀跳舞和旧金山街头的土狼;⁸意大利威尼斯大运河里更清澈的水;⁹臭氧层的修复。¹⁰世界上许多地方也报告了水质改善和空气污染下降，所有这些都是由于COVID-19。上述事实部分属实，这不是由于疾病，而是由于世界范围内的封锁，以及人类入侵和/或人类活动影响的减少。此外，据地球系统科学家估计，由于COVID-19，在几个月内至少可以挽救7.7万人的生命。¹¹

另一方面，一旦封锁结束，人们将恢复到以前的自我和日常生活，然后，人类将回到污染阴影下的水，空气和生活质量相同的展馆。因此，本文重点介绍了COVID-19对环境的一些重大影响，特别是空气质量、水质、臭氧层消耗和固体废物状况。在此基础上，从各个方面提出了损害正常或减少污染状况的预防措施。

调查方法

通过Google搜索引擎、PubMed、ScienceDirect和Frontiers Media数据库进行相关文献的电子检索。最重要的搜索关键词是COVID-19、对环境的积极影响、公共卫生、空气质量、水质、臭氧层、废物处理、冠状病毒大流行期间的废物处理、生活垃圾、生物医学废物、塑料废物、建议措施、政府组织的作用、教育机构的作用和普通人的作用，这些关键词在文本中反复出现。

空气质量

对于地球上的所有生物来说，空气是健康生存所需的最佳质量的首要条件之一。然而，空气污染正在对所有生物产生不利影响，现在被认为是全球关注的主要问题。虽然火山爆发和森林火灾等自然灾害对空气环境造成污染物，但人为活动的参与对空气污染的影响很大。¹²工业化和城市化的快速发展为日益严重的空气污染贡献了最大的污染物。此外，人均能源消耗也是直接影响空气污染程度的另一个关键因素。由于我们对工业增长的痴迷，我们的生态系统发生了各种各样的分化和转移，这种分化和转移仍在继续。驱动这一系统所使用的能源主要是煤炭、石油和天然气等化石燃料，这些燃料产生的温室气体被认为是气候变化的主要原因。¹³

一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、颗粒物(PM)_2．5下午,₁₀)、二氧化硫(SO₂)和重金属是一些主要的空气污染物，直接或间接地影响植物、动物和微生物王国，并最终以不同的方式影响生态系统。这些污染物对人类健康造成严重危害，如眼睛、鼻子、喉咙发炎、喘息性咳嗽、呼吸困难、心脏病，长期来看，可能导致癌症、神经系统甚至生殖问题。大气有限公司₂是最危险的温室气体，其浓度相对于工业化前时代到目前的全球范围已从百万分之280增加到百万分之400。^{12日,14日,15日}最近，据报道，印度德里的空气质量很差，相当于每天抽六支烟。同样，据报道和证实，中国武汉人民因吸入劣质空气而患上各种空气传播疾病。¹⁶2012年，全球因空气污染造成的死亡率约为700万。¹⁷空气污染导致酸雨和气溶胶的产生，对环境产生负面影响。氮氧化物(NOx)主要负责形成雾霾(由细悬浮颗粒、烟雾和灰尘形成)，对植物光合作用产生不利影响。在马来西亚，据报道，2014年期间，由于氮氧化物雾霾，水稻植株的生长潜力和随后的产量能力减少了一半。¹

由于全球封锁，上述空气污染的事实最近得到了改善。污染水平下降幅度最大的城市之一是中国中部的武汉市。此外，据报道，中国减少25%的排放量是由于其最大的六个火力发电厂减少了40%的煤炭使用。根据中国生态环境部的数据，与去年同期相比，337个城市的空气质量提高了11.4%。¹⁹CO显著降低₂此外，新工作地的污染水平平均下降了50%。¹⁹据中央污染控制委员会(CPCB)称，在印度，观察到空气污染物的减少在不同地区有所不同。阿拉巴马州亨茨维尔马歇尔航天飞行中心报告说，在新冠肺炎大流行的普遍情况下，印度恒河平原的气溶胶值急剧减少。^20.根据印度CPCB的数据，2020年3月德里的空气质量指数为中等，有逐步改善的迹象。总体而言，在因COVID-19而停工期间，PM10和PM2.5分别减少了44%和8%。²¹在封锁期间，美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)也从世界不同国家捕获了空气质量的标志性变化，然而，来自中国、印度等人口最多的国家以及欧洲地区的空气污染物的巨大变化如图1-3所示。^{22日,23日,24日}

图1:COVID-19封锁对中国空气中二氧化氮急剧下降的影响。 点击此处查看图

图2:COVID-19封锁对印度北部空气颗粒水平急剧下降的影响。 点击此处查看图

图3:COVID-19封锁对整个欧洲空气中二氧化氮急剧下降的影响。 点击此处查看图

水的质量

水是生存的重要液体，对天气和气候等自然系统至关重要。它覆盖了地球表面的70%以上，平均占成年人体重的60%。²⁵除此之外，它在任何国家的经济发展中也起着重要的作用，如旅游业，农业等。²⁶水质受到广泛的自然和人类活动的影响，导致正常生态系统的破坏。工业和污水在水体中的排放是人类污染最严重的行为之一，它正在恶化水质。水的物理、化学和生物学特性与饮用和沐浴等用途的适宜性有关，描述了水的质量，通常通过溶解氧浓度、pH值、盐度、浊度、农药数量、重金属及其在水生生物量中的浓度等参数来测量。²⁷世界上近80%未经处理的废水大部分被排入自然水道，造成世界各地水质严重恶化。²⁸2016年，非洲、拉丁美洲和亚洲各河流水质初步评价发现，三分之一的河流病原性污染物严重污染，七分之一的河流有机污染，十分之一的河流重度和中度盐度污染。²⁹

世卫组织指出，至少有20亿人饮用受粪便污染水源的水。^30.藻华也源于水污染，它降低了水中的含氧量，导致富营养化，使水生生物窒息，造成死区，还产生神经毒素。²⁸水中硝酸盐含量的增加对婴儿非常有害，会导致“蓝宝宝综合症”，即婴儿向组织输送氧气的能力降低。³¹工业和城市废水中的重金属会缩短水生动物的寿命和繁殖能力，并进入食物链。^28日,32重金属还通过破坏参与叶绿素生产的酶来影响光合作用，并通过降低花粉和种子的活力来改变植物的繁殖。³¹

在新冠肺炎疫情封锁期间，工业废水排入水体的数量大幅减少，水质得到改善。意大利大运河里的水干净清澈的消息震惊了全世界。³³同样，在印度，污染最严重的恒河也变得更干净了。³⁴印度中央污染控制委员会表示，在恒河不同地点放置的36个监测单元中，约有27个单元的水质被发现适合洗澡、渔业和其他水生生物。³⁵根据《泰晤士报》的报道，恒河的水质已经改善了40-50%。³⁶在封锁期间，Vembanad湖(印度最长的淡水湖)的悬浮颗粒物(SPM)平均减少约15.9%。³⁷

臭氧层

我们的地球有自己的有害紫外线(UV)屏障，即臭氧层，它保护所有的生命形式，使其免受有害的太阳辐射。该层通常位于距地球表面10至50公里的大气高度。由于相对较强的反应性，臭氧层更容易被击破形成臭氧空洞。^38、39从技术上讲，臭氧空洞不是一个空洞，而是一个没有臭氧存在的大气区域，或者表示低浓度的O_3.在一个特定的区域大约是100多布森单位(DU)。O的平均浓度_3.地球表面的厚度约为300 DU(厚度为3毫米)。⁴⁰臭氧空洞的形成是一种每年都会发生的季节性现象，是由复杂的气象和化学过程引起的。^{第四十一条、第四十二条}每年9月、10月和11月在南极洲上空形成臭氧洞。³⁸类似的洞也出现在北极地区，但它比南极小。虽然臭氧空洞的形成是一种暂时的自然现象，但冰箱、空调、气溶胶推进剂、电子元件等人类使用的氯氟烃等合成化合物释放的氯和溴被认为是主要的贡献者。⁴³

存在于低层大气中的氯在几十年内保持稳定，到达平流层后以盐酸和硝酸氯的形式储存起来，在冬季极地黑暗的月份，在极地涡旋(温度在-80°C左右的平流层风的漩涡)的存在下转化为活性形式。此后，当阳光返回到极点时，紫外线迅速将这些氯原子分解成自由氯，参与导致臭氧分子破坏的反应。一个氯原子可以破坏数千个臭氧分子。由于臭氧空洞的形成取决于极地平流层云和太阳辐射，因此它只在冬末或早春出现。^40岁的44

由于臭氧的消耗，紫外线辐射，特别是UV- b辐射一旦通过地球低层大气，对人类、动物、植物和其他生物有潜在的有害影响。它会导致皮肤癌，如基底细胞癌和鳞状细胞癌、恶性黑色素瘤、严重的晒伤，还会损害角膜和晶状体。在水生系统中，紫外线辐射影响构成水生食物网基础的浮游植物的生产力和分布。此外，浮游生物在自然碳循环中起着至关重要的作用，但由于UV-B增加，边缘冰带浮游植物产量减少6-12%，破坏了这一循环。紫外线辐射也会损害水生动物的幼虫发育。^{43岁,45岁,46岁}臭氧消耗还会对植物和作物造成损害;UV-B辐射降低了植物光系统的量子产率。⁴⁷它还会影响居住在水稻根部的蓝藻，从而保留氮，从而最终影响水稻产量。⁴⁸辐射还通过改变环境中的光生物和光化学过程影响生物地球化学循环。⁴⁹气候变化在某种程度上也与臭氧消耗有关，臭氧消耗物质(ODSs)，如氯氟烃、氢氯氟烃也是强效温室气体，其中一些比二氧化碳的危害大约14000倍。⁵⁰

1月1日，《蒙特利尔议定书》(一项旨在保护臭氧层的国际协议)成功实施^圣1989年，南极洲臭氧空洞正在慢慢愈合，这一进展表明臭氧层将在2050年至2070年之间愈合。⁴⁵科学家还估计，如果没有《蒙特利尔议定书》，到2013年臭氧空洞的规模将增加40%。⁴¹2018年，世界气象组织表示，自2000年以来，南极臭氧空洞每十年缩小1-3%。⁵¹因此，由于新冠肺炎封锁导致污染水平下降，臭氧层正在自我修复的消息备受争议。

哥白尼大气监测服务(CAMS)的科学家表示，过去35年来最小的南极臭氧空洞于2019年11月底关闭。这可能是由于南极洲上空平流层突然变暖，导致极地涡旋比平时更温暖，从而减少了臭氧消耗。同样，CAMS也将于4月23日公布^{理查德·道金斯}2020年，春季形成的迄今为止最大的北极臭氧空洞(与南极洲臭氧空洞相比罕见)被关闭。^51、52中国科学院的科学家们表示，这种不寻常的臭氧空洞愈合不是由人类活动引起的，而是特别强烈的北极极地涡旋的结果，它的恢复不是由于COVID-19封锁期间污染水平的降低，它的愈合也与空气质量的任何变化无关。⁵³因此，在COVID-19封锁降低污染水平之前，已经治愈了臭氧空洞，大部分功劳归功于“蒙特利尔议定书”，由于该议定书，全球消耗臭氧层物质的消费量减少了约98%，然而，封锁的影响是不可避免的。⁵⁰

废物处理

世界正在以同样的速度攀登通向增长和发展的阶梯，同时也留下了大量的垃圾。在工业化、城市化和相关人为活动放缓的背景下，全球各地的废物产生量迅速增加，造成了令人震惊的空气、水和土壤污染。这就迫切需要环保人士的关注和行动，以便有效地管理废物。生活、生物医学、工业和塑料废物是目前情况下产生的最常见的废物类型。与此同时，更令人震惊的是，发展中国家约有一半的人口不具备适当处理废物的技术知识。此外，据报道，根据世界银行的报告，大约40-70%的废弃材料仍未被收集。⁵⁴

最广泛和常用的方法是，填埋会排放各种空气污染物，如甲烷，它是一种温室气体，参与全球变暖。据报道，在垃圾填埋场附近的水体中发现了硫酸盐、镉、氯化物等化合物的浓度增加，从而超过了饮用水的标准值。⁵⁵通常，在生物医学废物处理的情况下，焚烧是世界上最受欢迎的方法，它会导致一些持久性有机污染物的排放，如二恶英和呋喃。这些污染物被美国环境保护署记录为导致癌症和人类荷尔蒙失调的物质。⁵⁶除此之外，非法倾倒生活垃圾为更多的环境污染铺平了道路。通常，这些倾倒产生的废物被带入水体并造成污染。在这些露天垃圾填埋场中，苍蝇、蚊子、昆虫、啮齿动物、牲畜和其他街头动物在寻找食物时传播疾病和感染。工业废物无论是以水、固体或空气的形式排放，也对环境产生有害影响，因为它们含有许多有毒物质、重金属和化学物质。⁵⁷

冠状病毒大流行期间的废物处理

在目前的情况下，在冠状病毒大流行的时刻，一个重大问题呼吁我们注意废物管理。一些数据和研究结果表明，冠状病毒在环境中的生存能力从几小时到几天不等(取决于表面)。⁵⁸因此，有效处理废物是令人震惊和紧迫的，这就是为什么废物管理应该适当，以防止这种疾病的二次传播的原因。⁵⁹在2019冠状病毒病期间，与废物处理有关的一些问题如下:

国内浪费

为了打破感染链，从而减轻医院的负担，世界各地大多实行家庭隔离和检疫。外出人员和症状轻微的患者建议居家隔离。许多酒店和学生宿舍也被暂时改为隔离中心，以应对大流行的压力。这些家庭产生的废物符合医疗废物的定义，并可能被COVID-19污染，因此给废物收集、处理和处置带来了问题。⁵⁹受污染的口罩、手套、用过或过期药品等医疗废物很容易与生活垃圾混合。⁶⁰这些垃圾也对垃圾工人和拾荒工人构成了威胁，他们在这些垃圾中寻找收入。⁵⁷据城市和地区可持续资源管理协会称，欧洲正在为感染COVID-19的家庭和隔离设施提供单独的收集服务，以保护前线的废物工人，并下令将这些废物直接运往垃圾填埋场和不进行隔离的焚烧。⁵⁹意大利已禁止所有受感染的房屋隔离其废物。美国一些城市甚至停止了废物回收，以防止COVID-19在回收中心传播的风险。⁶¹这样的行为很可能造成废物堆积和环境问题的不利局面。

生物医学垃圾

近十年来，生物医学废物引起了极大关注，并在这次大流行期间转移了更多的废物。与大多数医疗保健中心一样，医院位于靠近居民区的城市;⁵⁷必须有效和谨慎地管理生物医学废物。与生活垃圾相比，卫生保健设施产生的垃圾中有75% -90%是非传染性的一般垃圾。⁶²但在当前大流行形势下，由于COVID-19的持续性和传播方式，它主要是传染性的。例如，由于COVID-19病例的增加，生物医学废物的产生量也大幅增加;在新冠肺炎疫情期间，武汉市平均每天产生240吨医疗废物，而之前的医疗废物产生量不到50吨。⁶¹在发展中国家，由于普通民众使用个人防护装备的增加和处理不当，COVID-19传播的风险增加。⁶⁰由于资金和技术方面的挑战，许多国家在生物医学废物管理方面仍然面临问题。此外，由于缺乏意识，在大多数情况下，对值班人员的适当培训可能导致非正式的倾销行为。有强有力的证据表明，传染病可通过生物医学废物传播。在这种废物管理不当的情况下，这些废物可以重新安置到附近的水体中，从而可能导致水传播疾病的流行，并影响公共供水中多重耐药病原体的增加。⁵⁷根据对世界各地废物产生率数据的评估，医院每天每张病床产生约0.5公斤的生物医学废物。⁶²考虑到所有这些因素并确保公共健康安全，适当的生物医学废物管理具有重要意义。

塑料垃圾

随着新冠肺炎疫情在全球蔓延，出于卫生和方便的目的，一次性塑料的需求和使用也在增加。在过去，塑料废物的管理是主要关注的问题之一，现在它已经压倒了现行的废物管理系统及其能力。全球封锁迫使人们在网上购买基本必需品，比如食品，这些食品大多装在塑料袋或塑料容器中。⁶¹作为消毒剂使用的瓶子、一次性使用的袋子、杯子和容器，以及在此期间用于防治感染的包装材料，都是环境方面的主要问题。塑料是一种用途广泛且具有成本效益的材料，以各种形式用于卫生部门，如医疗器械和药品的包装，静脉注射袋、一次性注射器、口罩、手套、导尿管等，由于COVID-19病例的增加，目前使用量有所增加。⁶³由于这种病毒可以在塑料表面存活2-3天，⁶⁰因此，塑料废物的产生是一个具有挑战性的因素，无论是对它们的妥善处理，还是在二级一级参与疾病的传播。

塑料严重影响环境，因为它在环境中持续存在数十年而不降解。⁶³如果倾倒在垃圾填埋场，土地就不适合作任何其他用途。大量的塑料(每年约300 - 500万吨)被倾倒在海洋系统中，这对海洋物种是有害的。⁶⁴约有260种无脊椎动物、海龟、哺乳动物、海鸟和鱼类受到影响，它们要么被缠结，要么摄入塑料，从而导致行动和进食受损、撕裂、溃疡、繁殖能力下降和死亡。⁶⁵另一方面，塑料行业以卫生和预防的名义反对禁止使用一次性塑料袋，这对环境来说是一种危险的态度，而不是投机取巧。⁶⁶因此，我们迫切需要控制塑料垃圾的增加，以及安全处理。

暗示的措施

尽管温室气体排放量有所下降，水和空气质量有所改善，但COVID-19仍不能被视为环境的福音或一线希望。除了一些暂时的积极影响外，新冠肺炎还引发了一些严重的问题，尤其是废物处理管理，从长远来看，这一问题更为严重和关键，其影响令人不安。目前，我们必须在两个前沿作战，首先是维持这种减少的污染水平，其次是妥善处理和管理废物，以防止二级感染。

为了实现这一目标，政府、不同的环保组织和教育机构已经在尽自己的一份力量，但仍然需要做得更多，并将这些努力引导到正确的轨道上。除此之外，每个人都必须振作起来，必须明白自己对环境的责任。我们都必须为实现这一目标而共同努力，下面将讨论一些措施。

政府机构的角色

为了管理废物和塑料废物的产生，政府必须确保废物管理服务，如回收、处理和处置，不应不惜任何代价中断。政府应该努力增加回收站的容量，建立有效的消毒中心，特别是可回收物的缓冲储存。在这种大流行期间，为了处理以个人防护装备形式存在的塑料废物，政府必须鼓励并努力在制造可重复使用的个人防护装备领域正在进行的工作中找到更好的解决方案。最近，总部位于印度的“Sure Safety”公司设计了可重复使用的个人防护装备，以应对疫情[67,68]。世界各国政府也应考虑对个人防护装备进行紫外线消毒以供重复使用，这为环境提供了积极的思考。⁶⁹由于塑料的倾倒和焚烧对环境不太好，通过基因工程微生物实施各种降解策略得到了有效的管理。^70、71、72同时，政府必须严格要求广泛使用纸质或可生物降解袋。

为了减少空气污染和臭氧消耗，许多国家已经实施了碳税，这必须继续下去。为了减少消耗臭氧层物质，《蒙特利尔议定书》已经成功实施，在减少消耗臭氧层物质方面取得了良好的成果。⁷³政府控制污染的政策需要定期调整，目标是减少大规模工业排放。为了减少空气和水污染，政府必须强制要求每个行业采用一些技术，比如污染吞噬纳米颗粒和在排放源处使用过滤器。⁷⁴政府应启动和鼓励使用生物燃料(生物柴油、生物乙醇)、绿色汽车(电动汽车、插电式混合动力汽车等)以及在制造业使用可再生能源。政府应该对任何行业的废水处理发放许可证。必须考虑在废水排入水体之前利用微生物和真菌清除废水中的重金属和有机化合物，并给予优先考虑。政府必须认真执行监测计划和研究，以检查污染情况，并定期修订有关污染管制的行动计划、策略和政策，并确保这些计划、策略和政策在基层得以成功实施。

教育机构的角色

教育机构是建立健康环境的重要支柱之一，因为它们的认识方案与任何国家的年轻人和创造性思维有关，这些国家在社会的发展和成长中起着至关重要的作用。因此，如果改变我们的社会是他们的关注点，那么首先有必要通过教育他们关于环境和如何保护环境来塑造年轻一代。教育机构必须把他们塑造成绿色、绿色、绿色的人。

教育机构应该帮助普通人了解环境，也必须承担责任，帮助附近的居民实践不同的技术和过程，如不同类别废物的处理标准，废物的回收利用，有机农业，沼气厂等。学生必须接受实际的教育，了解他们在日常使用中使用的每一种消费品对环境的影响。其中一项工作是"家庭产品数据库"，其中载有关于各种家庭产品的潜在健康影响、安全和处理的信息，主要是为研究人员和消费者设计的。⁷⁵因此，教育机构应该与国家或中央政府携手创造健康繁荣的环境。

一个普通人的角色

我们每个人都与社会和整个世界有直接的联系，如果我们付出一点努力来拯救我们周围的环境，就可以改变。对于一个大的变化，一个人必须首先改变自己，然后这种趋势将自动有助于整个世界的发展。作为一个普通人，我们必须发挥一些重要的作用，以拯救我们的环境，帮助减少污染，简单地改变我们的生活方式和消费模式。一些常见的问题，如使用拼车、公共交通和骑自行车出行，都是非常简单的做法，不仅节省燃料能源，而且有助于减少污染物沉积到空气环境中。同样，使用生物肥料、生物杀虫剂、杀虫剂和有机农业也有助于减少土壤和水污染。在购买任何家用电器或办公设备时，必须考虑使用“能源之星”标签，这些明智的做法将有助于减少消耗臭氧层物质和消耗更多能源。自我意识，例如在交通信号处停车，这将减少不必要的燃料浪费和空气污染物。此外，可回收的废物应回收，并在产生废物的地方进行废物分类，这将有助于废物管理。特别是在这次大流行期间，每个人在处理任何家庭废物时都必须遵循政府的指导方针。使用过的口罩、手套必须按照使用说明进行丢弃，将口罩、手套放在一个盒子里，包装好，防止散落，并交给相应的丢弃机构或值班人员。 In addition, limiting the use of plastic until it is highly necessary is one more practices which will definitely help for better environment. Other than these small changes in our lifestyle, forming a small communities or groups at society level with an aim to protect environment and aware of others is of great benefit. One must pledge to cooperate with the government in order to save our environment and progress towards sustainable continuous improvement.

结论

最后，可以说，COVID-19对世界各地的卫生、社会、经济和文化活动的影响最大，这一点无需进一步解释。但另一方面，大流行期间受管制的人为活动帮助我们的环境情景开花结果，它在周围唤醒了人类，表明了改善环境的正确途径，也是全球可持续发展的先决条件。此外，还从各个方面提出了一些预防措施，以维持或减少污染状态。如果这些建议付诸实施，对人类和自然都是有益的。总而言之，COVID-19教会了人类做出某些可能的改变，以尽量减少对自然的负面影响。最后，最好是对大自然赋予人类的变化作出反应，并与之共存，因为很明显，即使没有人类的帮助，大自然仍然会找到一种生存方式。

致谢

作者在此感谢AIPH大学生物科学学院院长Niranjan Behera教授的审稿，以及AIPH大学高层领导的不断鼓励。

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