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峨眉山下的低碳生活环保科技教育方案

“峨眉山下的低碳生活”环保科技教育方案

一、背景

1.哥本哈根世界气候大会即《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议暨《京都议定书》第5次缔约方会议,于2009年12月7-18日在丹麦首都哥本哈根召开。

来自192个国家的谈判代表召开峰会,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,即2012年至2020年的全球减排协议。

会议于19日最终达成一个无约束力、并不完美的协议:

《哥本哈根协议》,它维护了《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》确立的“共同但有区别的责任”原则,就发达国家实行强制减排和发展中国家采取自主减缓行动作出了安排,并就全球长期目标、资金和技术支持、透明度等焦点问题达成广泛共识。

2.各国态度:

[中国]中国宣布2020年减排目标人均碳排放下降40-45%

[美国]2020年温室气体比2005年减排17%

[日本]2020年日本温室气体排放量减少25%

[印度]2020年排放比2005年少24%

[德国]2020年温室气体的排放量比1990年减少40%

[俄罗斯]完全有实力达减排40%目标

[澳大利亚]2020年温室气体排放削减25%

[巴西]排放量在预期基础上减少36.1%至38.9%

[非洲]寻求650亿美元环境赔偿

[岛国联盟]呼吁发达国家提高减排至45%

3.地球正在变暖已是不争的事实。

全球变暖将产生过敏加重、生物外壳变厚、物种收缩、山脉变高等七大可怕后果。

有一组数据显示:

如果各国达成共识、走可持续发展的道路,据预测,到2100年时,全球变暖可能在1.1-2.9摄氏度的范围内;如果全球继续大量使用化石燃料而不进行节制,到2100年时全球变暖将可能达到2.4-6.4摄氏度。

4.峨眉山下的状况。

峨眉山市实施“工业强市”发展战略,形成冶金、建材、电力、机械制造、煤炭、汽车修配、塑料、医药、包装、饮料等多种门类的工业体系。

其中冶金、建材、机械、塑料、医药、饮料等六大支柱产业,传统工业产业占主导地位,水泥、治金等高耗能产业所占比重很大,电解铝、铁合金行业占到峨眉山市工业的“半壁江山”。

冶金行业以铝业铁合金有限公司、冶金燃料有限公司、其亚集团、峨眉钢铁厂、峨眉焊管厂、高桥铁厂为龙头,共有50多家生产企业。

建材行业以峨眉山市水泥厂、峨胜水泥厂、佛光水泥厂、特种水泥厂为龙头,共有30多家水泥生产厂以及17家机砖生产企业。

机械行业以神力机械有限公司为主体,主要产品有拖车、SL-180型运输拖拉机,无球磨机等。

塑料玻璃等包装行业以塑料(集团)有限公司为龙头企业,主产PET聚脂瓶、塑料易拉罐等。

医药行业主要有太公药业峨眉山有限公司、峨眉山健康大药厂、四川金一制药厂三家企业。

峨眉山市盛产茶叶,生产竹叶青、仙芝竹尖、峨蕊等多种品牌茶叶。

除茶叶产业外无一例外都为高污染、高能耗企业。

同时实行“旅游兴市”战略,旅游开发全面提速:

大佛禅院—峨眉象城创建5A级景区启动,峨秀湖片区开发全面展开,大庙飞来殿景区开工建设;城市东部新区、峨眉河二期整治、峨川路、符北路、光辉大桥等项目加快建设。

表一:

近年各产业状况

全市GDP

第二产业比值

第三产业比值

旅游总收入

2007年

77.6亿元

53.9%

32.1%

35.66亿元

2008年

91.2亿元

56.5%

31.0%

31.35亿元

2009年

99.02亿元

56.2%

32.8%

37.68亿元

 表二:

近年全市规模以上工业企业能耗总量

2008年

187.43万吨标准煤

2009年

210.13万吨标准煤

2010年一季度

68.43万吨标准煤

由以上数据可知,峨眉这样一个以“仙山”闻名于世的圣地,工业能耗正逐步增长急需降低、第三产业尤其旅游产业氶待提升。

峨眉周边地区,以夹江县为例是以陶瓷这样的高能耗产业做为支柱产业,被定义为“西部瓷都”。

而整个乐山地区轻重工业比例失调,轻工业比重仅26%,比全省低10.5个百分点,重工业中传统工业、高载能工业比重大。

5.大量高能耗企业所排废气对峨眉山气候的影响。

高能耗企业大量化石燃料的燃烧在大量排放CO2的同时排放了大量SO2,使峨眉山成为酸雨较为严重的地区,景区植被受到破坏,特别是部分高大乔木逐步枯死,古建筑受到侵蚀等。

峨眉山市监测站2005与2009年度降水监测统计对比

 

酸雨样品

酸雨PH值

酸雨

 

 

PH

测点

范围

平均

 

(个)

(个)

(个)

(%)

 

(mm)

(mm)

2005年

2

112

49

43.8

4.47~7.22

5.39

3253.5

2154.9

5.25

2009年

2

104

71

68.3

3.56~6.41

4.31

2373.2

1994.8

4.24

二、目标

1.使学生了解环境污染、生态失衡、资源枯竭、能源短缺、气候反常等一系列“全球性灾害”日趋严重。

帮助他们不断扩大知识面,了解环境和气候科学发展动态,了解工业文明对人类社会可持续发展的负面影响,理解人必须与自然界和谐共处,力求与自然界协调发展。

2.培养学生的国家团结精神、公民品德,提高学生的科学素养和人文素养,促使他们对本土文化进行了解和理解从而产生对本土文化的认同感和保护感。

3.通过本次活动使学生掌握部分查阅资料的方法,学会运用设置样本、数据分类汇总等统计方法。

掌握工业能耗标准煤、个人所需热能、校园教室能耗、家庭能耗等与碳排放量的计算、植被碳回收量的计算。

4.通过本次活动让学生能提出使峨眉山市工业布局更合理的方案、可持续发展战略、尽量降低工业企业能耗的方案等。

5.通过本次活动使学生产生自发的造绿运动、养成“低碳生活”习惯、提高学生与人沟通的能力,通过对活动的推广提高全峨眉乃至全乐山市人民的节能环保意识和低碳生活意识,维护我们共同的世界自然和文化遗产。

三、对象、规模、时间

对象、规模:

主体为峨眉一中高2012年级14个班由每班化学科代表领衔的6至12人创新活动小组领导各班全体学生,共计982人;附参加人员峨眉一中全体师生共计5182人。

时间:

2010年6月5日(世界环境日)——2011年5月22日(国际生物多样性日)近一年的时间,活动具体时间为班会课、综合实践活动课时间,放学后的课余时间,周末以及寒暑假时间。

四、“低碳生活”环保科教活动的内容、过程和步骤

1.初始阶段:

6月5日(世界环境日)至6月30日

1.1分年级用广播、视频等形式让学生了解与低碳有关的概念和知识:

“低碳生活”(lowcarbonliving),正是指生活作息时所耗用能量要减少,从而减低碳,特别是二氧化碳的排放。

低碳生活,对于我们普通人来说,是一种态度,而不是能力,我们应该积极提倡并去实践"低碳"生活,注意节电、节油、节气等,从点滴做起。

“低碳饮食”(Low-carbondiet),1972年,阿特金斯医生撰写的《阿特金斯医生的新饮食革命》首次出版,书中提出了一种全新的饮食方式。

在此之前的节食方法要么提倡减少每天摄入的热量,要么提倡同时减少脂肪和碳水化合物的摄入量。

但是,阿特金斯医生提出的饮食法却只注重严格地限制碳水化合物的摄入量。

“低碳经济”,是指在可持续发展理念指导下,通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。

发展低碳经济,一方面是积极承担环境保护责任,完成国家节能降耗指标的要求;另一方面是调整经济结构,提高能源利用效益,发展新兴工业,建设生态文明。

这是摒弃以往先污染后治理、先低端后高端、先粗放后集约的发展模式的现实途径,是实现经济发展与资源环境保护双赢的必然选择。

“碳捕捉”,就是捕捉释放到大气中的二氧化碳,压缩之后,压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。

“碳封存”(CCS),也就是把二氧化碳深埋于地下。

吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的有害气体——温室气体。

在世界石油会议上,能源行业的老总们都热切希望把它当作一个解决气候将变暖的方案。

“捕捉”碳并不难。

二氧化碳和胺类物质发生反应。

二者在低温情况下结合,在高温中分离。

这样,可以使电厂产生的废气在排放前通过胺液,分离出其中的二氧化碳;之后在适当的地方加热胺液就可以释放二氧化碳。

更好的方法是使煤和水发生反应,产生一种二氧化碳和氢气的混合物。

在这种混合物中二氧化碳含量比一般电厂废气中的更高,所以更容易分离。

之后燃烧的就是纯氢气了。

还有很多如“碳足迹”、“低碳技术”、“低碳发展”、“低碳社会”、“低碳城市”、“低碳世界”等一系列新概念、新政策概念,这里不再逐一枚举。

1.2学生查阅资料、储备与“低碳生产”、“低碳生活”有关的知识:

由各班主任和一名科技辅导员带领各班科创活动小组6人到西南交大(峨眉校区)图书馆电子阅览室、大佛禅院图书馆、峨眉山市图书馆等场所收集有关工业企业布局、汽车工业、汽车构造、硅酸盐工业、铁合金工业、电解铝工业、多晶硅工业、机械工业等产业;工业能耗构成、城市能耗构成、家庭能耗构成、个人能耗构成等、农业生产、养殖业、林业生产等;标准煤与碳排放的换算、个人能耗与碳排放的换算、各种植被对CO2的吸收能力等多种资料。

查资料之前由七名科技辅导员在2012级各班讲解文献检索的基本方式,学生实际操作后与同学交流总结有效快捷的检索方式。

所得资料由各班科创小组成员对所得电子或纸质资料收集和分类后由小组长妥善保存,并选择部分资料运用多种传媒形式对同学进行宣讲。

2.第二阶段,样本设置、调查问卷设计、数据收集、实践调查阶段:

暑假期间(7月7日至8月28日)

2.1放假之前由科创小组制定出各小组的任务。

责任人:

吴勇

硅酸盐小组:

对峨眉山市境内峨眉山市水泥厂、峨胜水泥厂、佛光水泥厂、特种水泥厂等主要硅酸盐企业的生产状况、能耗状况、尾气处理等进行调查。

铁铝合金小组:

对峨眉山市境内铝业铁合金有限公司、冶金燃料有限公司、其亚集团、峨眉钢铁厂、峨眉焊管厂、高桥铁厂等生产状况、能耗状况、尾气处理、固体废弃物的处理等进行调查。

多晶硅小组:

对乐山市境内以739半导体材料厂、新光硅业为代表的硅产业的生产状况、能耗状况、尾气处理、固体废弃物的处理等进行调查。

电力小组:

以国家电网和地方电网为对象对峨眉山市境内的电力生产、消耗、浪费情况进行调查。

景区中高程小组:

对峨眉山景区万年寺至金顶的中高程景区中寺庙、酒店、住户的能耗状况,在中科院峨眉山生物资源站的指导和帮助下对植物种类、对碳的吸收量、受酸雨影响等状况进行调查。

景区低程小组:

对峨眉市区至峨眉山景区及万年寺以下景区的低程景区中寺庙、酒店、住户的能耗状况,在中科院峨眉山生物资源站的指导和帮助下对植物种类、对碳的吸收量、受酸雨影响等状况进行调查。

城市家庭小组:

对峨眉市区普通家庭的生活状况、能耗状况、垃圾分类及处理状况进行调查。

城市机关小组:

对峨眉市区内各机关、单位、学校、商场等能耗状况、垃圾分类及处理状况进行调查。

交通车辆小组:

在市交通局的帮助和指导下对全市车辆保有量、车辆使用状况、尾气排放量、汽油、甲烷的消费量等进行调查。

坝区农村小组:

对峨眉山市境内普通农村家庭的生产、生活状况、能耗状况、垃圾分类及处理状况进行调查。

山区农村小组:

对峨眉市山境内除景区以外的普通山区农村家庭的生产、生活状况、能耗状况、垃圾分类及处理状况进行调查。

家禽养殖小组:

对峨眉山市境内的养殖户的牲畜、家禽的存栏量、饲料的消耗量、能源的消耗量、粪便的处理状况等进行调查。

夹江县小组:

对夹江县的以陶瓷生产为代表的工业生产状况、能源的消耗量、车辆状况、碳排放量等进行总量调查。

沙湾区小组:

对沙湾区的工业生产状况、能源的消耗量、车辆状况、碳排放量等进行总量调查。

2.2任务布置及调查指导:

放假当天,班级14个共计14个小组,每个小组6至12人,由14位班主任、7位科技辅导员、7名数学老师负责指导。

第一周,在教师引导下小组成员探索式完成样本设计和选择、问卷设计、数据调查表设计、印刷、摄影器材准备等工作。

2.3调查展开:

各小组成员按分配任务在8月20日之前完成调查工作。

2.4数据分类、统计汇总;资料、图片分类选择;准备布展:

8月20日至8月28日,在科技辅导员及数学老师引导下全部由各小组学生完成。

3.第三阶段,“低碳生活”主题活动阶段:

3.1以“低碳生活”做一个主题布展:

因为碳的摩尔质量为12克/摩尔,由暑假参与调查的14个小组中除夹江县小组、沙湾区小组外的12个小组用所得数据、图片、影像资料等,制作包括峨眉的硅酸盐工业、铁铝合金工业、多晶硅工业、景区植被分布、生物物种、酸雨影响等12个主题展板,布展在学校图书馆外(学生进出学校的必经路上)。

时间:

9月6日至9月30日

承办:

科创小组、2012级12个班级

3.2向学生发出提供“低碳生活”方式、方法的倡议:

主题布展结束后让学生从校园学习生活、家庭生活、景区建设和运作的每一个细节出发思考出丰富多彩、五花八门实现低碳生活地方式、方法。

时间:

10月8日至10月15日

承办:

校团委、科创小组

3.3分班级收集、分类、汇总“低碳生活”方式、方法,由学生评选出12条(为什么最终选12条呢?

因为碳的摩尔质量为12克/摩尔)最容易、最有效、最贴近校园和家庭生活、景区建设和运作的方式上班级宣传栏让学生实践并提交年级。

再由年级组织理科和地理教师评选出16条(因为天然气即甲烷的摩尔质量为16克/摩尔)交由学校科创小组,再由科创小组联合校团委对全校六个年级提供的96条评选出44条(因为二氧化碳的摩尔质量为44克/摩尔)。

由学校利用广播和集会宣传,让学生体验“低碳生活”44天。

时间:

10月16日至11月30日

承办:

校团委、科创小组、班主任

3.4由校团委开展一个以题为《我的低碳生活》、《低碳生活对世界自然和文化遗产的影响》的有奖征文活动,分设一等奖12名,二等奖16名,三等奖44名。

承办:

语文教研组、科创小组

责任人:

魏芳、吴勇

成员:

各班语文教师、科创小组成员

征文主题:

《我的低碳生活》、《低碳生活对世界自然和文化遗产的影响》

在此主题(话题)内自行立意、自行命题,文体不限。

参赛对象:

七年级、八年级、高一、高二全体学生,九年级、高三学生有兴趣的欢迎参加;

字数要求:

1500字以内;

写作安排:

要求各位语文老师按正规作文的要求作为一次作业布置给学生写作,一周内收交,先在班级内筛选出优秀作品;

推荐:

每班在班级评选的基础上推荐6篇优秀作品,在指导修改后以电子文稿的形式上交各年级备课组长。

交稿截止时间:

12月15日

3.5辨论赛

时间:

2010年12月6日至2011年1月30日

承办:

政治组、科创小组

责任人:

徐坚、吴勇

成员:

各班高一、高二年级政治教师、各班班主任、科创小组

参赛对象:

高一、高二以班级为单位组队辩论,然后两年级各推荐一个队进进行总决赛

辩论主题:

(两个)

正方:

低碳生活有利于环境保护反方:

低碳生活与环境无关

正方:

低碳生活不等于低质生活反方:

低碳生活就是低质生活

4.“低碳生活”深化阶段:

2010-2011学年下期开学至4月22日(世界地球日)

4.1碳排放量的计算:

承办:

高二化学备课组、校团委

责任人:

吴勇、薛文毅

先利用高二年级化学课给学生讲两个例题

例题一:

我们学校一间教室一年能耗产生的碳排量一棵成年桢楠树(峨眉山景区中低山区最常见树种之一)需要吸收多少年?

已知教室里的空调功率为2500W、饮水机445W、电视机150W、日光灯40W共7盏。

空调每天启动3小时,一个月开20天,一年开2个月;饮水机每天工作11个小时,日光灯每天工作11小时,电视机平均每天工作50分钟,一年除去102天假期和周末。

碳的燃烧热为393.5KJ/mol,一棵成年桢楠树一天可22kg的CO2。

例题二:

我们学校一名普通男生(60kg)一天需要9500KJ能量,一名普通女生(48kg)一天需要8200KJ能量,若所需能量全由葡萄糖提供,已知:

①C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2804kJ/mol

②生长良好的草坪,每平方米1小时可吸收二氧化碳1.5克。

求男女生每天所排二氧化碳各需多少平方草坪吸收?

然后要求高二年级每个学生通过调查计算出自己家庭、所在学校一年的碳排放量,并计算人均碳排量,计算每个人的碳排量需要多少棵成年大树、多少平米绿地吸收多少年;创新科技小组的同学计算所调查项目的碳排放量。

从而在内心植下爱护森林、绿地的种子,并产生植树造林的冲动。

而且将计算结果利用广播、海报、展板等形式向全校及全市人民宣传!

4.2造绿运动:

由校团委向学生发出在学校、所在社区、农村家庭所在地进行造绿运动的倡议。

4.3构建低碳校园:

学校建设太阳能热水系统、教室照明系统改造成最节能设施……学校通过改造这些设施,直接让师生体验低碳生活,自觉养成低碳环保生活方式(这项只能是向学校建议,具体要看学校财力、规划实施)。

5.最后阶段:

提出降低碳排放、维护景区植被的合理方案阶段

时间:

4月22日(世界地球日)至5月22日(国际生物多样性日)

5.1由参与资料查询、样本设置、数据收集、低碳生活体验、碳排放量的计算等全过程的14个班创新科技小组的同学领衔各班同学集集体智慧提出降低碳排放、维护景区植被的合理方案,在科技辅导教师引领下修改后有学校于5月22日(国际生物多样性日)向政府提交。

5.2推广:

活动安全有序的结束后如果效果明显,将方案由校团委提交团市委向全市中学推广,删减、修改后向全市小学推广。

五、创新点、难点、重点

1、创新点:

①将低碳概念与峨眉山世界自然和文化遗产相结合。

②将学生对本土文化的了解与数学统计方法相结合。

③将“低碳生活”方式、方法与化学上与碳有关的摩尔质量相结

合。

④将自然科学教育与人文学科相联系。

⑤将化学计算融入到学生的生活和环境保护的每一个细节。

⑥通过碳排放量的计算将绿色的种子根植于学生的内心,产生自发的造绿行动,养成“低碳生活”方式。

⑦学生提出降低碳排放、维护景区植被的合理方案

2、难点:

①如何提高学生发自内心的参与度。

②样本设置、调查问卷设计、数据收集和统计。

③学生提出降低碳排放、维护景区植被等的合理方案

④团市委接受的程度和向全市中学小学推广的力度。

3、重点:

①低碳生活相关的样本设置、调查问卷设计、数据收集和统计。

②“低碳生活”方式、方法中每个班级的12条、年级组的16条、全校的44条(二氧化碳的摩尔质量为44克/摩尔)和学生“低碳生活”44天的体验。

③题为《我的低碳生活》、《低碳生活对世界自然和文化遗产的影响》的有奖征文活动,及分设的一等奖12名,二等奖16名,三等奖44名;低碳生活是否等于低质生活的辩论。

④碳排放量的计算及将绿色的种子根植于学生的内心,产生自发的造绿行动。

⑤学生提出的降低碳排放、维护景区植被等的合理方案

六、利用的各类科技教育资源

1、场所:

学校图书馆会议室、高中部的两间多媒体教室、高2011级教室、学校的四间网络教室、校团委办公室、科创小组办公室

2、资料:

西南交大(峨眉校区)图书馆、大佛禅院图书馆、峨眉山市图书馆资料、学校图书馆资料、学校网络教室查阅资料

 3、器材:

校广播系统、移动多媒体系统、摄像系统

4、人力资源:

①学校的支持:

我校有一个年富力强、敢于开拓进取的领导班子,他们思维活跃,办学思路开阔,创新意识浓烈。

学校在内部考核评价体系上给予了科技实践活动以“特殊条件”,而且,学校在活动场地、活动经费等各方面将提供有力保障。

②师资的保障:

我校的一大批青年教师,已经在多年的教育、教学和管理实践中成长起来,特别是近几年,一方面受外部教育大环境氛围、新思想、新观念的影响,另一方面受学校内部教研教改实践的锻炼,相当一部分有热情、有干劲、有思维深度、有实践经验的青年教师脱颖而出。

在本方案提出之前,就已经进行了颇有理论指导和实践价值的探索,为本方案的实施奠定了坚实的基础。

七、可能出现的问题及解决预案

1.调查、收集资料活动中学生的安全问题.学校规定科技实践活动纪律,每个班级由班主任和科技辅导员负责安全问题。

外出到交大查阅资料小组,派一个教师作指导,并负责全组的安全问题。

2.由于科技实践活动涉及的区域范围广,时间长而存在的活动经费大的问题、器材问题。

经费的主要来源是学校的专项经费,可以请家长资助自己的孩子,也可以请有关单位资助,器材向学校借或学生自带。

3.由于辩论可能产生矛盾事先由班主任做好教育工作,事后做好输导工作。

八、预期活动成果及呈现方式

1.学生了解了环境污染、生态失衡、资源枯竭、能源短缺、气候反常等一系列“全球性灾害”日趋严重。

扩大了知识面,了解环境和气候科学发展动态。

理解人必须与自然界和谐共处,力求与自然界协调发展。

2.学生设置出低碳生活相关的合理样本、设计出合理的有层次的调查问卷、数据收集全面和统计方法得当。

3.“低碳生活”方式、方法的12、16、44条以班级宣传栏、广播、视频、海报形式呈现。

4.学生综合素质特别是创新精神与实践能力明显提高。

教师素质得到有效改善,以教育、教学成果、科研能力与水平为体现。

5.“低碳生活”对世界自然和文化遗产的影响深入人心。

6.学生学会碳排放量的计算,并将绿色的种子根植于学生的内心,产生自发的造绿行动,养成“低碳生活”方式。

7.学生提出了降低碳排放、维护景区植被等的合理方案,政府接纳部分方案。

8.团市委向全市中学推广,删减、修改后向全市小学推广。

九、活动评价标准

1、由各班创新活动小组的同学根据本班同学参与的实际情况设计本班同学认同的评价表。

2、评价采取个人评价、小组评价、教师评价相结合的方式。

3、给创新活动小组的同学提供一个评价表的范例。

要求设计出的评价表不能与范例相同,必须与本小组和本班的实际情况相结合。

范例:

小组名称

完成时间

小组成员

指导老师

评价内容

自评

小组评议

老师评议

实得分

参与精神10分

对科技实践活动很有兴趣认真对待,积极参与10分

合作精神20分

服从并很好地完成小组讨论出的分工任务10分

 

能和其他组员交换共享信息,合作愉快10分

 

完成活动过程30分

收集相关研究资料,使用调查、访问、上网、查阅图书等三种以上手段6分

有效地、较多地获得相关资料,资料来源科学,有价值,有出处记录6分

按计划有效开展研究活动,活动都有方案和每次活动记录6分

能对数据、资料进行科学的统计、分析,形成了活动小结6分

及时书写总结,调查报告、论文,形成成果6分

活动成果交流20分

及时完成对活动成果的交流活动,交流汇报效果较好6分

在校刊、黑板报发表或展示成果6分

利用网络对外发表,或在校外刊物上发表,产生较好的影响4分

对活动有继续研究的计划4分

科学能力10分

善于观察和发现问题,善于思考,调查能力强,实事求是10分

创新发现10分

善于发现问题,独立思考,能提出创新的观点和建议10分

等级:

100-80,优;70-79,良;50-69,合格;5

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