李波　杜瑞英　文典　王富華

摘 要 以廣東省主要種植的27個(gè)水稻品種為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)243份稻米樣品中Cd、Pb、Cr、As、Hg等5種重金屬含量的測(cè)定，分析不同品種和類型的水稻對(duì)5種重金屬吸收能力的差異。研究結(jié)果表明，對(duì)廣東省稻米影響最大的重金屬是Cd，超標(biāo)率為11.11%，Pb超標(biāo)率是7.41%，Cr超標(biāo)率是3.70%，As和Hg的檢出量都低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。重金屬對(duì)廣東省稻米質(zhì)量安全的影響嚴(yán)重程度依次為：Cd>Pb>Cr>Hg>As，3種類型品種重金屬綜合污染嚴(yán)重程度順序是秈型常規(guī)稻>兩系雜交稻>三系雜交稻。

關(guān)鍵詞 水稻 ；品種 ；重金屬

分類號(hào) TS201.6 ；S511

中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，水稻是最主要的糧食作物，稻米在我國(guó)居民尤其是我國(guó)南方居民的膳食結(jié)構(gòu)中占主要份額[1]。廣東省是我國(guó)水稻生產(chǎn)、貿(mào)易和消費(fèi)大省。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣東省2011年稻谷產(chǎn)量達(dá)到1 096.90萬(wàn)t[2]。廣東省同時(shí)也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省，工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于全國(guó)前列，工業(yè)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也給周邊的環(huán)境帶來(lái)重金屬等污染[3]。2013年2月的“鎘大米”事件將稻米重金屬污染的嚴(yán)重性擺在了公眾面前[4]。目前已有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，水稻對(duì)于重金屬的吸收和積累有明顯的品種差異，不同品種稻米中重金屬含量相差數(shù)倍[5]。如何能合理的指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，篩選出重金屬低累積品種顯得尤為重要。本研究擬通過(guò)調(diào)查廣東省27個(gè)主要種植的水稻品種稻米中5種常見重金屬鎘、鉛、鉻、砷、汞含量狀況，篩選出對(duì)重金屬積累能力相對(duì)較低的水稻品種。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試水稻品種

抽取廣東省主要種植的27個(gè)品種（表1）的243份稻谷樣品，27個(gè)水稻品種中，三系雜交稻品種12個(gè)，兩系雜交稻品種6個(gè)，常規(guī)稻品種9個(gè)[6-7]。

1.2.2 采樣區(qū)域

為了全面了解廣東省主要種植水稻品種受重金屬污染的狀況，根據(jù)2012年《廣東農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》稻米播種面積，對(duì)我省主要水稻種植區(qū)進(jìn)行采樣，采樣范圍覆蓋珠三角、粵東、粵西、粵北等地區(qū)10個(gè)市27個(gè)縣，共采集243份稻米樣品。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

將采回的水稻籽粒樣品置于烘箱70℃烘干至恒重，使用小型脫殼機(jī)將水稻籽粒進(jìn)行脫殼，得到糙米樣品，再用小型精米機(jī)將糙米碾成精米，收集精米，碾磨成精米粉，過(guò)100目尼龍篩，每份樣品磨2份米粉，貼好標(biāo)簽用塑料封口袋保存待測(cè)。

1.2.2 測(cè)試方法

準(zhǔn)確稱取0.20 g（精確至0.000 1 g）樣品，樣品用濕式消解法消解后，用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定鎘、鉛、鉻[8-10]；樣品中總砷測(cè)定，用濕式消解法消解后，用原子熒光光度法測(cè)定[11]；樣品中汞測(cè)定，用微波消解法消解，用原子熒光光度法測(cè)定[12]。在測(cè)定稻米樣品的同時(shí)，使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)——四川大米GBW10044（GSB-22）和湖南大米GBW10045（GSB-23），進(jìn)行質(zhì)量控制。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和SPSS軟件對(duì)各品種稻米的重金屬污染進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種稻米樣品中Cd、Pb、Cr、As、Hg的含量差異

不同品種稻米樣品中Cd、Pb、Cr、As、Hg的含量差異很大（表2）。27個(gè)水稻樣品中Cd的含量為0.02～0.26 mg/kg，變異系數(shù)為59.61%，最大值與最小值之間相差達(dá)13倍，其中Cd含量最高的品種是珍桂占（常規(guī)稻），Cd含量最低的品種是Y兩優(yōu)143（兩系雜交稻）。在27個(gè)水稻品種中，有3個(gè)常規(guī)稻品種（黃殼油占、珍桂占、珍桂矮1號(hào)）稻米中Cd含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的稻米中Cd的限量值標(biāo)準(zhǔn)0.2 mg/kg（GB 2762—2012）[13]，其余24個(gè)水稻品種Cd含量均低于國(guó)家限量值標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為11.11%。

Pb的含量范圍為0.01～0.22 mg/kg，變異系數(shù)為62.08%，最大值最小值之間相差達(dá)22倍，其中Pb含量最高的品種是Y兩優(yōu)7號(hào)，Pb含量最低的品種是特優(yōu)998、特優(yōu)816以及深兩優(yōu)5183。27個(gè)水稻品種中有2個(gè)水稻品種（Y兩優(yōu)7號(hào)和天優(yōu)998）稻米中Pb含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的稻米中Pb的限量值標(biāo)準(zhǔn)0.2 mg/kg（GB 2762—2012），其余品種Pb含量低于國(guó)家限量值標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為7.41%。

Cr的含量范圍為0.08～1.04 mg/kg，變異系數(shù)為52.46%，最大值最小值之間相差達(dá)13倍，其中Cr含量最高的品種是特優(yōu)816，Cr含量最低的品種是特優(yōu)524。27個(gè)水稻品種中有1個(gè)水稻品種（特優(yōu)816）稻米中Cr含量超過(guò)國(guó)家規(guī)定的稻米中Cr的限量值標(biāo)準(zhǔn)1.0 mg/kg（GB 2762-2012），其余品種Cr含量低于國(guó)家限量值標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)率為3.70%。

As的含量范圍為0.04～0.15 mg/kg，變異系數(shù)為28.77%，最大值最小值之間相差達(dá)3.8倍，其中As含量最高的品種是粵農(nóng)絲苗，As含量最低的品種是特優(yōu)998。27個(gè)水稻品種稻米中As含量全部沒(méi)有超過(guò)國(guó)家規(guī)定的稻米中As的限量值標(biāo)準(zhǔn)0.7 mg/kg（NY 861-2004）[14]，超標(biāo)率為0%。

Hg的含量范圍為0.002～0.000 8 mg/kg，變異系數(shù)為43.61%，最大值最小值之間相差達(dá)4倍，其中Hg含量最高的品種是珍桂占，Hg含量最低的品種是天優(yōu)122、五優(yōu)613以及深兩優(yōu)5183、Y兩優(yōu)101。27個(gè)水稻品種稻米中Hg含量全部沒(méi)有超過(guò)國(guó)家規(guī)定的稻米中Hg的限量值標(biāo)準(zhǔn)0.02 mg/kg（GB 2762-2012），超標(biāo)率為0%。

2.2 不同品種稻米樣品的重金屬污染指數(shù)分析

對(duì)不同水稻品種中的重金屬污染情況采用單因子指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)[15-16]（分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)見表3），單因子指數(shù)（Pi）用來(lái)衡量某一重金屬i的污染程度，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)（P綜）用來(lái)衡量多種重金屬的整體污染程度。endprint

從單因子污染指數(shù)來(lái)看，黃殼油占、珍桂占、珍桂矮1號(hào)的PCd大于1小于2，其余品種的PCd均小于1；Y兩優(yōu)7號(hào)的PPb大于1小于2，其余品種的PPb均小于1；特優(yōu)816的PCr大于1小于2，其余品種的PCr均小于1；所有品種水稻的PAs與PHg均小于1（表4）。從各單因子污染指數(shù)的平均值來(lái)看，PCd>PPb>PCr>PHg>PAs，Cd的污染指數(shù)最高，Pb的其次，Cr第三，Hg和As都很小，這說(shuō)明5種重金屬中對(duì)廣東省水稻污染最嚴(yán)重的是Cd。

從綜合污染指數(shù)來(lái)看，珍桂占的綜合污染指數(shù)P綜為1.01，受污染程度較輕；特優(yōu)816、深兩優(yōu)5814、Y兩優(yōu)7號(hào)、黃殼油占、珍桂矮1號(hào)這5個(gè)品種的綜合污染指數(shù)P綜在0.7～1，存在被污染的可能性，其余所有品種的綜合污染指數(shù)P綜均小于0.7，屬于安全等級(jí)（表4）。

2.3 不同品種類型稻米樣品污染指數(shù)分析

不同類型的水稻受重金屬污染差異顯著，5種重金屬的污染指數(shù)中，常規(guī)稻Cd的污染指數(shù)最高超過(guò)0.7，常規(guī)稻與兩種雜交稻的差異較為顯著，三系雜交稻和兩系雜交稻差異不顯著。其中Cd的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻，Pb的污染指數(shù)兩系雜交稻>三系雜交稻>常規(guī)稻，Cr的污染指數(shù)兩系雜交稻>三系雜交稻>常規(guī)稻，As的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻，Hg的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻。見圖1。

常規(guī)稻的綜合污染指數(shù)明顯高于兩系雜交稻和三系雜交稻，這說(shuō)明常規(guī)稻對(duì)重金屬的污染比雜交稻嚴(yán)重，兩系雜交稻的綜合污染指數(shù)略高于三系雜交稻。見圖2。

3 結(jié)論與討論

3.1 廣東省水稻重金屬污染的總體概況

廣東省稻米中Cd的污染是最嚴(yán)重的，超標(biāo)率是11.11%，Pb超標(biāo)率是7.41%，Cr超標(biāo)率是3.70%，As和Hg的超標(biāo)率都是0%。5種重金屬Cd、Pb、Cr、As、Hg的含量范圍分別是0.01～0.22、0.01～0.22、0.08～1.04、0.04～0.15、0.002～0.000 8 mg/kg。廣東省稻米中鎘和鉛超標(biāo)較高，重金屬來(lái)源主要是工業(yè)的污染以及汽車尾氣的排放。

不同品種間重金屬的含量差異非常顯著，27個(gè)品種之間Cd含量的最高值與最低值相差13倍，Pb含量的最高值與最低值相差22倍，Cr含量的最高值與最低值相差13倍，As含量的最高值與最低值相差3.8倍，Hg含量的最高值與最低值相差4倍。關(guān)于品種間重金屬含量差異顯著的研究前人做過(guò)很多，曾翔等[17]報(bào)道46個(gè)品種稻米Cd含量最高與最低相差6倍，劉建國(guó)[18]研究報(bào)道不同品種稻米Cd含量最高值與最低值相差10倍多，稻米Pb含量最高值與最低值相差3倍左右，殷敬峰等[19]報(bào)道稱21個(gè)品種稻米中Cd含量最高值與最低值相差15倍多。

3.2 不同品種類型水稻重金屬污染

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)三系雜交稻、兩系雜交稻、秈型常規(guī)稻這3種廣東省主要類型的部分品種（系）的5種重金屬的測(cè)定，結(jié)果顯示對(duì)廣東省稻米重金屬污染影響嚴(yán)重程度的順序是：Cd>Pb>Cr>Hg>As，3種類型品種重金屬綜合污染嚴(yán)重程度順序是秈型常規(guī)稻>兩系雜交稻>三系雜交稻。

3個(gè)類型的品種中，兩系雜交稻對(duì)Cd的吸收積累最低，秈型常規(guī)稻對(duì)Cd的吸收積累最高，三系雜交稻居中，與仲維功等[20]報(bào)道的秈型常規(guī)稻的Cd積累大于雜交稻一致，然而王凱榮等[21]則認(rèn)為，雜交稻比常規(guī)稻對(duì)Cd有更強(qiáng)的吸收能力，與本研究結(jié)果不一致。3個(gè)類型品種對(duì)Pb的吸收積累順序是：兩系雜交稻>三系雜交稻>秈型常規(guī)稻；對(duì)Cr的的吸收積累順序是：兩系雜交稻>三系雜交稻>秈型常規(guī)稻；對(duì)As的的吸收積累順序是：秈型常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻；對(duì)Hg的的吸收積累順序是：秈型常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻。

參考文獻(xiàn)

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[12] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.17 食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定[S].

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從單因子污染指數(shù)來(lái)看，黃殼油占、珍桂占、珍桂矮1號(hào)的PCd大于1小于2，其余品種的PCd均小于1；Y兩優(yōu)7號(hào)的PPb大于1小于2，其余品種的PPb均小于1；特優(yōu)816的PCr大于1小于2，其余品種的PCr均小于1；所有品種水稻的PAs與PHg均小于1（表4）。從各單因子污染指數(shù)的平均值來(lái)看，PCd>PPb>PCr>PHg>PAs，Cd的污染指數(shù)最高，Pb的其次，Cr第三，Hg和As都很小，這說(shuō)明5種重金屬中對(duì)廣東省水稻污染最嚴(yán)重的是Cd。

從綜合污染指數(shù)來(lái)看，珍桂占的綜合污染指數(shù)P綜為1.01，受污染程度較輕；特優(yōu)816、深兩優(yōu)5814、Y兩優(yōu)7號(hào)、黃殼油占、珍桂矮1號(hào)這5個(gè)品種的綜合污染指數(shù)P綜在0.7～1，存在被污染的可能性，其余所有品種的綜合污染指數(shù)P綜均小于0.7，屬于安全等級(jí)（表4）。

2.3 不同品種類型稻米樣品污染指數(shù)分析

不同類型的水稻受重金屬污染差異顯著，5種重金屬的污染指數(shù)中，常規(guī)稻Cd的污染指數(shù)最高超過(guò)0.7，常規(guī)稻與兩種雜交稻的差異較為顯著，三系雜交稻和兩系雜交稻差異不顯著。其中Cd的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻，Pb的污染指數(shù)兩系雜交稻>三系雜交稻>常規(guī)稻，Cr的污染指數(shù)兩系雜交稻>三系雜交稻>常規(guī)稻，As的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻，Hg的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻。見圖1。

常規(guī)稻的綜合污染指數(shù)明顯高于兩系雜交稻和三系雜交稻，這說(shuō)明常規(guī)稻對(duì)重金屬的污染比雜交稻嚴(yán)重，兩系雜交稻的綜合污染指數(shù)略高于三系雜交稻。見圖2。

3 結(jié)論與討論

3.1 廣東省水稻重金屬污染的總體概況

廣東省稻米中Cd的污染是最嚴(yán)重的，超標(biāo)率是11.11%，Pb超標(biāo)率是7.41%，Cr超標(biāo)率是3.70%，As和Hg的超標(biāo)率都是0%。5種重金屬Cd、Pb、Cr、As、Hg的含量范圍分別是0.01～0.22、0.01～0.22、0.08～1.04、0.04～0.15、0.002～0.000 8 mg/kg。廣東省稻米中鎘和鉛超標(biāo)較高，重金屬來(lái)源主要是工業(yè)的污染以及汽車尾氣的排放。

不同品種間重金屬的含量差異非常顯著，27個(gè)品種之間Cd含量的最高值與最低值相差13倍，Pb含量的最高值與最低值相差22倍，Cr含量的最高值與最低值相差13倍，As含量的最高值與最低值相差3.8倍，Hg含量的最高值與最低值相差4倍。關(guān)于品種間重金屬含量差異顯著的研究前人做過(guò)很多，曾翔等[17]報(bào)道46個(gè)品種稻米Cd含量最高與最低相差6倍，劉建國(guó)[18]研究報(bào)道不同品種稻米Cd含量最高值與最低值相差10倍多，稻米Pb含量最高值與最低值相差3倍左右，殷敬峰等[19]報(bào)道稱21個(gè)品種稻米中Cd含量最高值與最低值相差15倍多。

3.2 不同品種類型水稻重金屬污染

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)三系雜交稻、兩系雜交稻、秈型常規(guī)稻這3種廣東省主要類型的部分品種（系）的5種重金屬的測(cè)定，結(jié)果顯示對(duì)廣東省稻米重金屬污染影響嚴(yán)重程度的順序是：Cd>Pb>Cr>Hg>As，3種類型品種重金屬綜合污染嚴(yán)重程度順序是秈型常規(guī)稻>兩系雜交稻>三系雜交稻。

3個(gè)類型的品種中，兩系雜交稻對(duì)Cd的吸收積累最低，秈型常規(guī)稻對(duì)Cd的吸收積累最高，三系雜交稻居中，與仲維功等[20]報(bào)道的秈型常規(guī)稻的Cd積累大于雜交稻一致，然而王凱榮等[21]則認(rèn)為，雜交稻比常規(guī)稻對(duì)Cd有更強(qiáng)的吸收能力，與本研究結(jié)果不一致。3個(gè)類型品種對(duì)Pb的吸收積累順序是：兩系雜交稻>三系雜交稻>秈型常規(guī)稻；對(duì)Cr的的吸收積累順序是：兩系雜交稻>三系雜交稻>秈型常規(guī)稻；對(duì)As的的吸收積累順序是：秈型常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻；對(duì)Hg的的吸收積累順序是：秈型常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻。

參考文獻(xiàn)

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從單因子污染指數(shù)來(lái)看，黃殼油占、珍桂占、珍桂矮1號(hào)的PCd大于1小于2，其余品種的PCd均小于1；Y兩優(yōu)7號(hào)的PPb大于1小于2，其余品種的PPb均小于1；特優(yōu)816的PCr大于1小于2，其余品種的PCr均小于1；所有品種水稻的PAs與PHg均小于1（表4）。從各單因子污染指數(shù)的平均值來(lái)看，PCd>PPb>PCr>PHg>PAs，Cd的污染指數(shù)最高，Pb的其次，Cr第三，Hg和As都很小，這說(shuō)明5種重金屬中對(duì)廣東省水稻污染最嚴(yán)重的是Cd。

從綜合污染指數(shù)來(lái)看，珍桂占的綜合污染指數(shù)P綜為1.01，受污染程度較輕；特優(yōu)816、深兩優(yōu)5814、Y兩優(yōu)7號(hào)、黃殼油占、珍桂矮1號(hào)這5個(gè)品種的綜合污染指數(shù)P綜在0.7～1，存在被污染的可能性，其余所有品種的綜合污染指數(shù)P綜均小于0.7，屬于安全等級(jí)（表4）。

2.3 不同品種類型稻米樣品污染指數(shù)分析

不同類型的水稻受重金屬污染差異顯著，5種重金屬的污染指數(shù)中，常規(guī)稻Cd的污染指數(shù)最高超過(guò)0.7，常規(guī)稻與兩種雜交稻的差異較為顯著，三系雜交稻和兩系雜交稻差異不顯著。其中Cd的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻，Pb的污染指數(shù)兩系雜交稻>三系雜交稻>常規(guī)稻，Cr的污染指數(shù)兩系雜交稻>三系雜交稻>常規(guī)稻，As的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻，Hg的污染指數(shù)常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻。見圖1。

常規(guī)稻的綜合污染指數(shù)明顯高于兩系雜交稻和三系雜交稻，這說(shuō)明常規(guī)稻對(duì)重金屬的污染比雜交稻嚴(yán)重，兩系雜交稻的綜合污染指數(shù)略高于三系雜交稻。見圖2。

3 結(jié)論與討論

3.1 廣東省水稻重金屬污染的總體概況

廣東省稻米中Cd的污染是最嚴(yán)重的，超標(biāo)率是11.11%，Pb超標(biāo)率是7.41%，Cr超標(biāo)率是3.70%，As和Hg的超標(biāo)率都是0%。5種重金屬Cd、Pb、Cr、As、Hg的含量范圍分別是0.01～0.22、0.01～0.22、0.08～1.04、0.04～0.15、0.002～0.000 8 mg/kg。廣東省稻米中鎘和鉛超標(biāo)較高，重金屬來(lái)源主要是工業(yè)的污染以及汽車尾氣的排放。

不同品種間重金屬的含量差異非常顯著，27個(gè)品種之間Cd含量的最高值與最低值相差13倍，Pb含量的最高值與最低值相差22倍，Cr含量的最高值與最低值相差13倍，As含量的最高值與最低值相差3.8倍，Hg含量的最高值與最低值相差4倍。關(guān)于品種間重金屬含量差異顯著的研究前人做過(guò)很多，曾翔等[17]報(bào)道46個(gè)品種稻米Cd含量最高與最低相差6倍，劉建國(guó)[18]研究報(bào)道不同品種稻米Cd含量最高值與最低值相差10倍多，稻米Pb含量最高值與最低值相差3倍左右，殷敬峰等[19]報(bào)道稱21個(gè)品種稻米中Cd含量最高值與最低值相差15倍多。

3.2 不同品種類型水稻重金屬污染

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)三系雜交稻、兩系雜交稻、秈型常規(guī)稻這3種廣東省主要類型的部分品種（系）的5種重金屬的測(cè)定，結(jié)果顯示對(duì)廣東省稻米重金屬污染影響嚴(yán)重程度的順序是：Cd>Pb>Cr>Hg>As，3種類型品種重金屬綜合污染嚴(yán)重程度順序是秈型常規(guī)稻>兩系雜交稻>三系雜交稻。

3個(gè)類型的品種中，兩系雜交稻對(duì)Cd的吸收積累最低，秈型常規(guī)稻對(duì)Cd的吸收積累最高，三系雜交稻居中，與仲維功等[20]報(bào)道的秈型常規(guī)稻的Cd積累大于雜交稻一致，然而王凱榮等[21]則認(rèn)為，雜交稻比常規(guī)稻對(duì)Cd有更強(qiáng)的吸收能力，與本研究結(jié)果不一致。3個(gè)類型品種對(duì)Pb的吸收積累順序是：兩系雜交稻>三系雜交稻>秈型常規(guī)稻；對(duì)Cr的的吸收積累順序是：兩系雜交稻>三系雜交稻>秈型常規(guī)稻；對(duì)As的的吸收積累順序是：秈型常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻；對(duì)Hg的的吸收積累順序是：秈型常規(guī)稻>三系雜交稻>兩系雜交稻。

參考文獻(xiàn)

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