AVALIAÇÃO DE TOXICIDADE AGUDA E CRÔNICA EM ÁGUAS DO RIO JUNDIAÍ E EM AFLUENTES E EFLUENTES DA ETE NOVO HORIZONTE, JUNDIAÍ, SÃO PAULO

25 AVALIAÇÃO DE TOXICIDADE AGUDA E CRÔNICA EM ÁGUAS DO RIO JUNDIAÍ E EM AFLUENTES E EFLUENTES DA ETE NOVO HORIZONTE, JUNDIAÍ, SÃO PAULO Antonio Carlos Nogueira Neto 1 Sueli Ivone Borrely 2 Priscila Souza Cavalcante 3 RESUMO: As principais fontes de contaminação das águas são os efluentes industriais e domésticos. A bacia do Rio Jundiaí mesmo sendo uma das menores do estado de São Paulo é uma das mais poluídas devido aos efluentes lançados sem tratamento nessa bacia. Embora os ensaios ecotoxicológicos estejam previstos na legislação nacional pela resolução CONAMA 357, pouco ou quase nenhum controle é efetivamente exigido até o presente momento. Este trabalho avaliou os efeitos tóxicos agudos e crônicos em águas do Rio Jundiaí, a montante e a jusante da ETE Novo Horizonte (Jundiaí), e em afluentes e efluentes da ETE, utilizando Daphnia similis, Ceriodaphnia dubia e Vibrio fischeri. A amostragem foi realizada entre os períodos de Junho de 2007 e Agosto de 2008, totalizando 5 campanhas. Os resultados de toxicidade aguda para os afluentes da ETE variaram entre 4,63% e 8,31% para V. fischeri, e 17,68% e 60,76% para D. similis, enquanto que para os efluentes da ETE e águas do rio a maioria das amostras não apresentou toxicidade aguda. Foram obtidos efeitos crônicos em amostras de efluente da ETE e no rio. Palavras- chaves: Toxicidade. Ceriodaphnia dubia. Daphnia similis. 1INTRODUÇÃO É sabido que os esgotos mesmo que tratados representam um aporte de matéria orgânica para os ambientes aquáticos. As fontes de poluição são muitas e as estações de tratamento não são planejadas para degradar plenamente os efluentes industriais. Visando à proteção das águas, diferentes iniciativas bem como recomendações legais têm sido propostas: a Resolução nº 357, do Conselho Nacional do Meio Ambiente, prevê a melhoria da qualidade dos ambientes aquáticos e recomenda o controle ecotoxicológico, além de apresentar padrões de qualidade das águas e regulamentar o lançamento de efluentes em corpos d água. Efeito crônico nos rios não deve ser induzido após os lançamentos de efluentes. 1 Biomédico, Mestre em Tecnologia Nuclear, Docente do curso de Biomedicina da Faculdade Panamericana de Ji- Paraná UNIJIPA. E-mail: acnogueiran@gmail.com 2 Bióloga, Doutora em Tecnologia Nuclear, Pesquisadora do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN-CNEN-USP. E-mail: sborrely@ipen.br 3 Bióloga graduada pelo Centro Universitário Luterano de Ji-Paraná - CEULJI/ULBRA, Pós-graduada em Docência do Ensino Superior. E-mail: pricavalcanteopo@hotmail.com

26 O Rio Jundiaí, com cerca de 123 quilômetros, é formado a partir da confluência do Rio Jundiaizinho com o Ribeirão das Taipas. Suas nascentes mais distantes estão na região serrana de Mairiporã, na Serra da Pedra Vermelha. Sua foz está situada em Salto, na confluência do Rio Jundiaí com o Rio Tietê. A Bacia do Rio Jundiaí, está inserida na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí, UGRHI PCJ, sendo a menor bacia Hidrográfica do estado de São Paulo. Por outro lado, a região é uma das mais industrializadas, esta bacia compreende os municípios de Campo Limpo Paulista, Várzea Paulista, Jundiaí, Itupeva, Indaiatuba e Salto (Gramolelli et al., 2006), podendo ser observada pela Figura 1. De acordo com o Decreto Estadual nº 10.755/77 (SÃO PAULO, 1977), o rio Jundiaí-Mirim e todos os seus afluentes são enquadrados na classe 1 até o ponto de captação para abastecimento público. Já o curso do rio Jundiaí, à montante de Várzea Paulista, enquadra-se na classe 2 e, à jusante deste ponto passa para a classe 4. Os outros corpos d'água da bacia estão Enquadrados na classe 2 (CETESB, 2007). A cidade de Jundiaí conta com a Estação de Tratamento de Esgotos Novo Horizonte (ETE - Jundiaí) com quase 500 mil m², sendo a maior do interior do estado de São Paulo. Esta ETE recebe e trata 92% do esgoto gerado pela cidade. Os efluentes recebidos pela ETE são originários tanto dos domicílios quanto das indústriais. Além deles a ETE recebe efluentes industriais diversos, chorume, efluentes de caixas de gordura e de fossas sépticas. Após passar pelo tratamento, o efluente dessa ETE é despejado no Rio Jundiaí, trecho classe 4.

27 Figura 1 - Mapa da bacia do rio Jundiaí (nascente até foz) Fonte: CETESB, 2008. Mesmo contando com o tratamento de boa parte dos esgotos e planos de recuperação de bacias, o Rio Jundiaí apresentou Índice de Qualidade da Água Bruta entre regular, ruim e péssimo em 2007. O índice de Qualidade para a Preservação da Vida Aquática ficou Ruim (Índice obteve média 6,1), no mesmo período (CETESB, 2007). Em estudo sobre a exploração de água subterrânea da bacia do Rio Jundiaí, Neves (2005) concluiu que já é grande a busca por recursos hídricos subterrâneos, exploração essa já resultando em diminuição da produtividade dos poços construídos que também é consequência da poluição dos recursos hídricos superficiais da região. Diferentes estudos realizados a partir da década de 80 incluíram dados ecotoxicológicos em águas do Estado de São Paulo, evidenciando perda na qualidade. Exemplos: rio Baquirivu-Guaçu, Buratini et al. (2007); Ribeirão dos Cristais identificados produtos mutagênicos associados a corantes industriais, Umbuzeiro et al (2005) e Lopes et.al. (2007) que avaliou a influência do aterro sanitário de São Carlos (SP) na qualidade das águas superficiais e subterrâneas de seu entorno, entre outros.

28 Com relação à toxicidade em estações de tratamento de esgotos, Zagatto et. al. (1992) avaliou a toxicidade na ETE Suzano, com Daphnia similis, determinando a redução de toxicidade da ETE e seu impacto no rio Tietê. Antes mesmo do início de operação da ETE Suzano Gherardi-Goldstein et. al (1983) realizou um estudo ecotoxicológico em 20 indústrias da região de Suzano e Mogi das Cruzes (cidades atendidas pela ETE Suzano) para caracterizar a toxicidade dos efluentes que chegariam na ETE. Borrely (2001) avaliou a redução da toxicidade de efluentes tratados por irradiação com feixe de elétrons, por meio de testes de toxicidade aguda. Dados de toxicidade em lodos residuais foram demonstrados por Jonhsson & Maia (2007) nas ETE s de Barueri e Franca (SP). Este estudo visou à avaliação de toxicidade aguda e crônica em águas do Rio Jundiaí, no entorno da ETE Novo Horizonte, bem como em afluentes e efluentes dessa Estação de Tratamento de Esgotos. 2 MATERIAL E MÉTODOS A fim de avaliar a eficiência da ETE e o impacto que ela poderia causar ao Rio Jundiaí foram utilizadas amostras de afluentes e efluentes da ETE, além de águas do Rio Jundiaí, coletadas à montante e jusante da ETE, durante o período de junho de 2007 à agosto de 2008. Esse conjunto de amostras coletadas foi submetido a ensaios ecotoxicológicos com três organismos-teste. A ETE Novo Horizonte, inaugurada em 1998, possui 2 lagoas de aeração e 4 de decantação, que resulta em duas saídas de efluentes tratados. O tempo de detenção dos afluentes no tratamento é de cinco dias. O sistema de oxigenação das lagoas utiliza ar difuso, evitando contaminação por aerossóis. Apesar da cidade ter cerca de 347 mil habitantes (INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2008), a estação foi projetada para atender uma carga de demanda bioquímica de oxigênio (DBO) equivalente a de uma população de 1 milhão de habitantes pois a mesma recebe efluentes industriais. Essa ETE recebe uma vazão média diária de 79 mil m³/dia com uma DBO média de 1400 toneladas,

29 apresentando eficiência de 95% na remoção de DBO (DEPARTAMENTO DE ÁGUAS E ESGOTOS DE JUNDIAÍ, 2006). O plano de amostragem totalizou cinco campanhas e 47 amostras e foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira foram avaliados os efeitos tóxicos agudos e crônicos nos efluentes finais da estação e em águas do rio onde foram amostrados os pontos P1, P4, P5 e P6 (amostras pontuais). A etapa final foi dedicada aos afluentes, também levando em consideração o efluente final. Na tabela 1 foram organizadas as informações sobre a identificação e data de amostragem. Na última amostragem foram coletados os afluentes (P2, P3) e efluentes (P4). Para P2 e P4 foram coletadas amostras compostas com uso de coletor automático (a cada hora), representando efluentes recebidos pela estação ao longo de 24 horas. Estas amostras foram coletadas entre o dia 18 a 23 de agosto, totalizando seis amostras, mais 6 replicatas. As amostras do P3 foram coletadas de hora em hora durante 6 horas (entre 9 horas e 14 horas) nos dias 19, 20 e 22 de agosto, contendo material do emissário da Cidade e material que chegava em caminhões até a ETE (EVC). Na tabela 2 foram apresentadas informações e referências pertinentes aos ensaios de toxicidade aplicados a cada amostra. Estas foram conservadas em refrigeração desde o momento da coleta. Parte das amostras foram congeladas para uso posterior, assim como as frações para a troca nos ensaios de efeito crônico, tendo sua validade máxima de dois meses (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2004). Tabela 1 Pontos de coleta, localização e tipo de amostras coletadas Ponto Localização Tipo de amostra Campanha P1 Montante ETE Agua do rio (Pontual) 1, 2, 3, 4 P2 Emissário da Cidade Afluente ETE (Composta) 5 P3 Emissário + EVC Afluente ETE (Pontual Composta) 5 P4 Saída 1 ETE Efluente ETE (Pontual Composta*) 1, 2, 3, 4, 5* P5 Saída 2 ETE Efluente ETE (Pontual) 1, 2, 3, 4 P6 Jusante ETE Agua do rio (Pontual) 1, 2, 3, 4

30 EVC efluentes trazidos por caminhões. Datas das Campanhas:1) 29/06/2007; 2)18/10/2007; 3) 25/03/2008; 4) 10/07/2008; 5) de 18 a 23/08/2008 Tabela 2 Especificação de referências e organismos-teste aplicados conforme o local amostrado Organismo-teste V. fischeri* (bactéria marinha) Daphnia similis ** (microcrustáceo) Ceriodaphnia dúbia** (microcrustáceo) Característica do ensaio e Referências Estático, avalia a perda de luminescência (efeito Agudo) ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 15411-2 (2006) Estático, avalia a perda de mobilidade do organismo exposto (efeito agudo). ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 12713 (2004) Ensaio semi-estático, avalia efeito na fecundidade (reprodução e morte). ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13373 (2005) Duração do Ensaio Amostras 15 min P1, P2, P3, P4, P5, P6 24 e 48 horas P1, P2, P3, P4, P5, P6 7 a 8 dias P1, P4, P5, P6 2.1 Ensaios de Toxicidade aguda com Daphnia similis e crônica com Ceriodaphnia dubia Os ensaios de toxicidade aguda com D. similis foram realizados utilizando neonatos com idade entre 6 e 24 horas que foram expostos às amostras envolvidas no estudo em períodos de exposição de 24 e 48 horas. Todo o ensaio foi realizado com diluições de 12,50, 25, 50, 75 e 100%, além de um controle realizado com água do cultivo, de fonte natural. A partir do número de organismos imóveis nas várias concentrações calculou-se o valor da CE(I) 50, e seu intervalo de confiança. Os resultados foram considerados válidos se a porcentagem dos organismos imóveis no controle não excedeu 10% no término do ensaio. Os ensaios de toxicidade crônica com Ceriodaphnia dubia ocorreram a partir da exposição de organismos jovens a 50% e 100% de amostra e por período suficiente para quantificar a reprodução durante três a quatro crias, totalizando 7 a 8 dias de duração. As soluções-teste foram renovadas no mínimo duas vezes durante o ensaio. Os resultados foram avaliados de acordo com o número médio de

31 organismos jovens produzidos por fêmea. O ensaio foi considerado válido quando em seu término, a mortalidade dos adultos do controle não excedeu 20% e quando o número de neonatos produzidos por organismo do controle for maior ou igual a 15. 2.2 Ensaios de toxicidade aguda com bactérias Vibrio fischeri Os ensaios de toxicidade aguda realizados com a bactéria luminescente Vibrio fischeri consistiram basicamente da leitura inicial da luminescência (I 0 ) e após 15 minutos de exposição (I 15 ). Com base nos dados brutos das concentrações expostas e da perda da luminescência em função da concentração foram calculados os valores da CE(I) 50, com auxílio de uma curva de regressão linear. Para as amostras da ETE Novo Horizonte e das águas do Rio Jundiaí, foi feito ajuste osmótico com 0,2 ml de solução salina na primeira concentração teste. A validação desse ensaio se baseou no controle de cada ensaio e na carta-controle mantida para o fenol. 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados de toxicidade aguda constam das tabelas 3 e 4 e das figuras 2 e 3, enquanto que os resultados de toxicidade crônica foram organizados na tabela 5. Conforme consta anteriormente, a primeira etapa do trabalho foi realizada avaliando os efluentes tratados e amostras de águas do rio Jundiaí. Tabela 3: Resultados de CE(i) 50 obtidos nos ensaios de Toxicidade Aguda realizados com Vibrio fischeri (exposição de 15 min). Ponto Campanha 1 Campanha 2 Campanha 3 Campanha 4 P1 NR 53,55 (35,65 80,42) NT 75,75 (72,81 78,81) P4 29,46 ( ) NR NT 93,70 (84,70 103, 82)

32 P5 NR NT NT 57,45 (54,27 60,82) P6 NR 68,72 (19,1 27,57) NT: Não Tóxico NR: Não Realizado NT 65,87 (54,11 80,17) Os resultados obtidos com V. fischeri, demonstraram que amostras de água do rio P1 (montante) e P2 (jusante) apresentaram toxicidade aguda (campanhas 2 e 4). Os pontos de efluente tratado (P4-saída 1 e P5-saída 2) apresentaram baixa frequência de efeito agudo tanto para a bactéria quanto para a Daphnia similis (tabelas 3 e 4). Por outro lado, uma amostra do efluente tratado apresentou um comportamento diferente para V. fischeri na primeira das quatro campanhas (P4), ocorrendo toxicidade mais elevada nessa exposição, CE(I)50 = 29,46%. Em relação aos resultados da campanha 4 foi interessante observar como o único conjunto em que tanto as amostras do rio quanto da ETE foram positivas para toxicidade aguda em bactérias. Os ensaios com D. similis não resultaram em efeito agudo para essa campanha 4. Tabela 4: Resultados de CE(i) 50 para Daphnia similis para exposição em 48 horas Ponto Campanha 1 Campanha 2 Campanha 3 Campanha 4 P1 NT IT 55,92 (39,43 79,30) P4 NT NR NT NT P5 NR 70,97 (44,97 112,00) P6 NT IT NT NT NT NT NT NT: Não Tóxico NR: Não Realizado IT: Indícios de toxicidade Ao analisar os resultados apresentados na tabela 4 foi possível notar que a maioria das amostras resultou em não tóxica para dafnídeos, toxicidade aguda em duas amostras, ou somente indícios de toxicidade aguda. Foram considerados

33 indícios de toxicidade aguda (IT) quando ocorreu morte superior a 20% para 100% de amostra submetida à exposição. Por outro lado, amostras não tóxicas para V. fischeri apresentaram algum sinal de efeito para D. similis (P5 e P1) nas campanhas 2 e 3, respectivamente. Esses resultados sugerem que existem resíduos de compostos nos efluentes e/ou subprodutos de compostos orgânicos que afetaram os organismos aquáticos. Os resultados de toxicidade crônica que constam da tabela 5 reforçam os indícios de toxicidade obtidos nos ensaios que avaliaram efeito agudo. Neste caso os piores efeitos (menor número de neonatos obtidos) foram observados nas amostras de água do rio à montante em (4,60) e à jusante (7,60), ambos na mesma campanha 2. A água do rio antes de passar pela ETE já mostrou efeito em reprodução quando o ensaio foi realizado em 50% de amostra, indicando que o rio já se apresenta com impactos que podem afetar a biota. Desde 2004 os relatórios da CETESB vêm apresentando pioras na qualidade das águas do Rio Jundiaí, em seu trecho de Classe 2, decorrente principalmente dos lançamentos de esgotos domésticos sem tratamento das cidades à sua montante. O índice de qualidade das águas teve média Boa no ponto de captação de Campo Limpo Paulista, porém para o ponto de Itupeva o índice foi considerado péssimo. O índice de proteção da vida aquática obteve médias de regular e péssimo, respectivamente. Em seu trecho de Classe 4, foram obtidos resultados positivos para mutagenicidade, indicando possíveis fontes de contaminantes que possam causar esse efeito (CETESB 2004 e 2007). Tabela 5: Média de nascimentos de Ceriodaphnia dubia exposta a águas do Rio Jundiaí e efluentes tratados Ponto Concentração Campanha 2 Campanha 3 Campanha 4 Controle 16,60 13,75 15,70 P1 50% 9,20 15,25 13,70 100% 4,60 13,71 13,00

34 Controle NR 12,10 15,70 P4 50% NR 6,30 14,60 100% NR 9,60 10,35 Controle 15,20 14,90 17,20 P5 50% 12,70 10,60 15,10 100% 0 4,50 9,10 Controle 16,60 18,20 17,20 P6 50% 12,00 18,00 15,50 100% 7,80 14,90 15,00 NR Não Realizado Em relação a efeitos crônicos nos efluentes tratados, pontos P4 e P5, foram obtidos efeitos significativos para a reprodução de ceriodaphnia nas campanhas 2, 3 e 4, sendo que o efluente da saída 2 apresentou-se pior, considerando o conjunto de resultados entre P4 e P5. Efluentes do emissário da cidade que adentram o sistema da ETE como afluentes bem como os efluentes recebidos por caminhões (EVC) apresentaram-se com toxicidade aguda bem mais elevada em relação aos efluentes. Essas amostras do emissário da cidade (P2) foram muito tóxicas para V. fischeri, figura 2, quando comparado com dafnias: os valores de CE(i) 50 variaram entre 4,63% e 8,31%, enquanto que para D. similis os valores entre 17,68% e 60,76% foram obtidos. Somente a amostra do dia 18/08 não apresentou toxicidade para o segundo organismo-teste. No ponto P3 onde há mistura do emissário da cidade com os efluentes industriais os valores de CE(i) 50 para V. fischeri variaram entre 1,26% e 9,39%, e para D. similis as valores entre 15,52% e 84,95%, figura 3.

35 Figura 2 - toxicidade aguda com Vibrio fischeri e Daphnia similis em amostras compostas do afluente da ETE Figura 3 - toxicidade aguda com Vibrio fischeri e Daphnia similis em amostras de afluentes + EVC 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS Os ensaios ecotoxicológicos realizados com águas do Rio Jundiaí no entorno da ETE Novo Horizonte e com afluentes e efluentes da mesma indicam que a ETE

36 tem boa capacidade de redução da toxicidade tanto do efluente da cidade de Jundiaí como dos efluentes industriais, e misturas que são recebidas. Entre os dois organismos-teste empregados nos ensaios de toxicidade aguda, a bactéria luminescente Vibrio fischeri mostrou-se mais sensível que o microcrustáceo Daphnia similis, havendo correlação positiva entre o conjunto de resultados. Aparentemente os resultados permitem sugerir que embora haja efeito crônico para efluentes tratados e nas águas do rio Jundiaí tanto à montante quanto jusante da ETE Novo Horizonte, o lançamento da estação não piora a condição do rio. 5 REFERENCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 12713, 2004, Ecotoxicologia Aquática Toxicidade aguda Método de Ensaio com Daphnia spp ( Cladocera, Crustácea). ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13373, 2005, Ecotoxicologia Aquática Toxicidade crônica Método de Ensaio com Ceriodaphnia ssp ( Cladocera, Crustácea). ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 15411-2, 2006, Ecotoxicologia Aquática Determinação de efeito inibitório de amostras de água sobre a emissão de luz de Vibrio fischeri (Ensaio de bactéria luminescente) Parte 2: Método utilizando bactérias desidratadas. BORRELY, S. I. Avaliação de redução da toxicidade de efluentes tratados por irradiação com feixe de elétrons, por meio de testes de toxicidade aguda. 2001. Tese (Doutorado) Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares USP, São Paulo. BURATINI, S.V., ARAGÃO, M.A., ARAÚJO, R.P.A., PRÓSPERI, V.A., WERNER, L.I. Avaliação e identificação da toxicidade no Rio Baquirivu Guaçu (Alto Tietê). J. Braz. Soc. Ecotoxicol., v. 2, n. 3, 2007, 257-262.

37 CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, 2007, Relatório de Qualidade de Águas Interiores do Estado de São Paulo 2007. 536p. CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, 2004, Relatório de Qualidade de Águas Interiores do Estado de São Paulo 2004. 264p. CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE, 2005, Resolução CONAMA n 357. (DOU 18.03.2005). DEPARTAMENTO DE ÁGUAS E ESGOTOS DE JUNDIAÍ. Infra-estrutura da ETE. Disponível em: http://www.daejundiai.com.br/daesite/portal.nsf/v03.02/infraestrutura_ete_apresenta ção?pendocument. Acesso em: 12 set. 2006. GHERARDI-GOLDSTEIN, E.; ZAGATTO, P.A; ARAÚJO, R.P.A.; BERTOLETTI, E. Avaliação da toxicidade dos principais despejos industriais da região da ERQ- Suzano, através de ensaios biológicos. Revista DAE (132), São Paulo, p. 42-48. 1983. GRAMOLELLI, JR. F.; MIRANDA, J. R.; CUNHA, C.; MATSURA. Bacia do Rio Jundiaí; 1 ed.; 2006; 144p., Komedi, Campinas. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA, 2008, População da cidade de Jundiaí. Disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/populacao/estimativa2008/pop2008_dou.p df Acesso em: 20 de jan. 2009. JONSSON, C. M., MAIA, A. H. N. Avaliação da toxicidade do lodo de esgoto de duas estações de tratamento para o invertebrado aquático Daphnia similis. R. ecotoxicol. e meio ambiente, Curitiba, v. 17, jan./dez. 2007. p 1 8. LOPES, A. A.; BRIGANTE, J.; SCHALCH, V. Influência do Aterro Sanitário de São Carlos (SP), Brasil, na Qualidade das Águas Superficial e Subterrânea. J. Braz. Soc. Ecotoxicol., v. 2, n. 2, 2007, 115-127. NEVES, M. A. Análise integrada aplicada à exploração de água subterrânea na bacia do rio Jundiaí (SP). 2005. Tese (Doutorado) - Instituto de Geociências e Ciências Exatas UNESP, Rio Claro. SÃO PAULO, 1977, DECRETO Nº 10.755, DE 22 DE NOVEMBRO DE 1977.

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