台灣環境部擬管制有害物質PFAS，管制之前的科學討論

議題背景：

根據環境部今年一月新聞稿，環境部化學物質管理署於去年底到今年初，陸續召開研討會，並預計推動跨部會的全氟及多氟烷基物質（PFAS）管理相關規範。環境中新興污染物的議題日漸受到大眾的重視，目前在台灣的環境中已經有PFAS污染了嗎？要如何訂定適合台灣的PFAS標準和規範，目前又是否有足夠的科學研究證據，能夠說明PFAS對環境和健康的影響呢？面對被稱為「永久化學物質」的PFAS，有沒有可能運用技術來清除或分解它，也將是未來值得持續關注的方向。

台灣科技媒體中心整理相關資訊，並邀請研究PFAS的專家，根據自身研究經驗，短評PFAS的現況，作為大眾在理解與討論PFAS時可參考的資訊。

PFAS資訊：

• 全氟及多氟烷基物質（PFAS）是一群人造化合物的總稱，PFAS當中的全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）這兩種是被使用和研究最廣泛的。近年來，PFOA和PFOS在美國已逐漸被其他種類的PFAS取代。

• PFAS化合物的一個常見特徵是分解非常緩慢，並且會隨著時間在人類、動物和環境中累積。

• 美國國家環境衛生科學研究所（National Institute of Environmental Health Sciences）網站指出，目前已有研究顯示人類接觸 PFAS ，可能與不良健康影響有關，包括影響代謝、生育、某些癌症的風險增加 ，以及免疫系統抵抗感染的能力下降等。正在進行的研究是為了瞭解長期、暴露不同程度的PFAS，會如何影響健康。

• 自 20 世紀 40 年代以來PFAS一直用於工業和商品，目前已知的PFAS種類達數千種以上，再加上非常廣泛的使用，人體會透過很多種管道接觸到PFAS，例如飲水污染、食用某些可能有PFAS的食物、從事消防或化學製造工業、接觸污染的土壤或灰塵、呼吸含有 PFAS 的空氣、使用由 PFAS 製成的產品或含有 PFAS 的材料包裝的產品等。

• 為了禁用或限制生產持久性有機污染物的環境保護國際公約《持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》，列出所有持久性有機污染物，包含全氟辛酸 (PFOA)、其鹽類以及 PFOA 相關化合物。

相關參考資料：

• 國際公約《持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》：The Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants

• 紐西蘭SMC「美國環境保護署EPA提議禁止化妝品中使用PFAS」專家意見：EPA proposes ban on PFAS in cosmetics – Expert Reaction

• 世界衛生組織WHO自2023年11月29日開始制定「飲用水中 PFAS 的飲用水品質指南」所需要的背景資料：PFOS and PFOA in Drinking-water: Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality

• 美國有毒物質和疾病登記處（ATSDR）的PFAS毒理學基本資訊：ToxFAQs™ for Perfluoroalkyls

• 美國疾病管制署CDC的PFAS事實資訊，包含PFAS 如何影響人的健康、美國人血清中的PFAS：Per- and Polyfluorinated Substances (PFAS) Factsheet

• 美國環境保護署EPA的PFAS介紹，包含已知的、還未知的PFAS資訊分別為何：PFAS Explained

專家怎麼說？

PFAS環境中的檢測：【林郁真】【李承軒】

PFAS健康影響：【羅宇軒】【林靖愉、嚴子昕】

PFAS分解與處理：【胡景堯】

2024年03月15日
國立臺灣大學食品安全與健康研究所助理教授 羅宇軒

1. 根據目前現有的研究證據，PFAS對人類、實驗動物的健康分別有什麼影響？

PFAS的種類眾多，不同的PFAS物種可能會引起嚴重程度不一的健康效應。根據目前相對有限的毒理與流行病學數據，較常研究的PFAS暴露在人體與實驗動物內皆會引起免疫毒性、甲狀腺功能失調、肝毒性與脂質代謝異常、生殖與發展毒性等。跟據美國國家毒物計畫的研究成果，不同PFAS物種在實驗動物內均會引起肝臟重量增加、肝臟內脂質累積的現象。

2. 目前這些研究有哪些推論的限制？

PFAS種類眾多，惟僅有約20種PFAS有較為完整的流行病學或實驗動物毒理資料，目前我們對眾多新興PFAS替代物（例如短鏈PFAS）種類的健康效應，所知仍有限。流行病學證據上的推論，往往會受到研究設計與干擾因子的限制，無法完全確定因果關係。而在動物實驗的部分，則因為人與實驗動物在代謝上或毒性表現上仍有差異，亦無法完全反映可能對人體造成的效應。若能結合與人類細胞為基礎的機制證據，或可增加我們對於PFAS健康效應的整體了解。

3. 為什麼台灣需要訂定檢測PFAS的標準？需要考量哪些因素以訂定相關規範？

近年來，主要著眼於PFAS種類的化合物廣泛使用以及其潛在的健康效應，國際上陸續訂定於飲用水以及各種食物的PFAS標準，以保障群體健康。同理，為保障我國國民健康，實需訂定相關檢測PFAS的標準，以有效管理這些新興化學物質。

理想情況下，訂定相關規範時需考量管理目標（例如要保護一般人或是敏感族群如嬰幼兒老人?）、PFAS物種的毒性效應（即在什麼暴露量下會開始引起健康效應?），並結合我國國民的實際暴露行為（例如每天喝多少水、吃多少食物等），來訂定符合我國國情的PFAS檢測管理標準。此外，還需要考量到現有實際分析檢測能力，現有PFAS的背景值，方可制定兼顧實務與科學的政策決策。

4. 還需要哪些科學研究，才能更理解PFAS在環境中的流布情況，以及對環境和健康的影響？

先前的流行病學證據、動物實驗、細胞實驗結果皆顯示，PFAS會引起肝臟內的脂質累積，引起脂質代謝失衡。化學性脂肪肝似乎是各種不同PFAS暴露所會引起的共同效應。惟根據美國環保署的化學物質資料庫，截至目前2024年為止，總計有超過1萬餘種的PFAS，其中僅有約20種PFAS擁有較為完整的毒性資料，顯示目前對於這類化學物質，我們還有太多太多不了解的地方！

如何快速地填補這些毒理資料缺口，成為PFAS物質管理的重要議題。本研究團隊利用人類肝癌細胞模式，結合高通量、高內涵的影像分析，取得20種全多氟碳化物在細胞內會引起效應的濃度。結果發現透過此方式取得的起始濃度，與過往動物實驗中脂肪肝效應起始的劑量、人類初級肝細胞的轉錄體學效應起始的濃度，高度相關，顯示結合此簡單模式與既有毒理資料的預測可靠性。利用本團隊的方法，或可在欠缺完整動物實驗數據下，提早提出預警的PFAS優先管理清單，將有限的管理資源花在刀口上，提升效率。本研究已於今年二月發表在國際期刊《危害物質期刊》（Journal of Hazardous Materials） (Integrating high-throughput phenotypic profiling and transcriptomic analyses to predict the hepatosteatosis effects induced by per- and polyfluoroalkyl substances)。

5. 您建議公眾該如何看待PFAS的議題？

人體內PFAS的暴露主要來自於飲食，但也毋須過度緊張，儘量維持均衡飲食，自然可以減少暴露到過多PFAS的可能性。

利益聲明（Declared interests）：本篇文章與本人觀點並無存在利害關係。

2024年03月15日
台北醫學大學公共衛生學系教授 胡景堯

1. 為什麼台灣需要訂定檢測PFAS的標準？需要考量哪些因素以訂定相關規範？

PFAS是一種超級持久性有機化合物，且會累積在人體內，若環境中的PFAS濃度持續增高，則人體內的濃度也會不斷上升，所以必須對其生產、使用及排放進行管制。要對一種化學物質進行管制，首先必須要訂定檢測它的標準方法。大部分的PFAS可以利用液相層析質串聯譜儀進行檢測，但濃縮方法、分析程序及定性、定量條件都會對偵測的極限有很大的影響。由於環境中的PFAS的濃度通常非常低（約在數個ng/L；奈克/公升左右），若偵測極限過高，則大多數的樣本就無法測得有意義的濃度，最後也無法訂定管制管理標準。但是如果分析方法花費過高，則檢測工作可能就無法定期執行，使得管制規範無法落實。

2. PFAS被稱為「永久化學物質」，有可能發展技術來清除或分解它嗎？清除的限制與困難有哪些？

目前已經有許多技術可以清除或分解PFAS，大致可分為物理分離及化學降解兩種。物理分離的方法有活性碳吸附、離子交換、浮除、電透析及逆滲透等。這些物理分離方法可以將排放水中的PFAS降低至環境背景的濃度，但只是將PFAS從水中移除而無法分解。若要將PFAS的化學結構破壞，使其無害化，則需要提供極高的化學能。目前常用的化學降解方法有超音波降解法、過硫酸鹽降解法、電解氧化還原法、非熱電漿降解法及水合電子還原法等。這些化學方法需消耗大量能源，使得處理成本居高不下，且去除率並無法達到百分之百，仍會有部分殘留。

3. 還需要哪些科學研究，才能幫助我們更理解該如何處理或減少PFAS的污染？

要減少PFAS的污染，目前最重要的課題有兩個方向。第一是替代化學品的開發，PFAS大部分的民生相關用途如果能用無害的化學物質替代，沒有生產就沒有污染，自然能大幅降低其使用量進而減少PFAS的排放量。

第二是研發PFAS的回收方法，半導體生產所使用的清洗液中的界面活性劑，必須要能抵抗高濃度過氧化氫的氧化，目前只有PFAS可以勝任，若出現其他的替代品，也一定是性質類似的持久性有機化合物（因為需要抗氧化）。要減少這方面的問題，與其尋找替代物質，不如將使用後的PFAS回收循環使用，只要PFAS在廢水中的濃度不大幅超過環境背景的濃度，就能有效管控PFAS所造成的環境風險。

4. 您建議公眾該如何看待PFAS的議題？

PFAS的問題主要源自其「持久性」及「生物濃縮性」，只要在環境中的濃度維持在ng/L左右的等級，並不會對人的健康造成明顯的負面效應，所以大眾其實不需要因為環境中「檢測到」PFAS而緊張恐慌。日常生活中的含有PFAS的相關商品大部分都是PFAS的聚合物（如鐵氟龍），這些聚合物與PFAS單體的化學性質不同，並不容易進入人體，故其健康危害也遠小於單體的PFAS，所以不需要過度的妖魔化這些商品。

PFAS最大的問題是大量的生產使用，導致環境背景的濃度持續升高，只要透過替代物質的使用與有效的回收，再長期的監測環境中PFAS背景濃度的變化趨勢，對人體健康的危害就可以控制在背景風險以下（低於被閃電擊中的機率，現在大部分的PFAS環境濃度均遠低於背景風險濃度）。

利益聲明（Declared interests）：無利益相關。

2024年03月26日
國立台灣大學環境與職業健康科學研究所教授 林靖愉

國立台灣大學環境與職業健康科學研究所博班生 嚴子昕

1. 根據目前現有的研究證據，PFAS對人類、實驗動物的健康分別有什麼影響？

PFAS是泛指所有全氟及多氟碳化合物，包括將近一萬五千種化學物質，其中最常見的是PFOA和PFOS。食用受污染的飲水和食物是主要暴露途徑之一。科學研究指出，PFAS可能對人體健康造成多種危害，包括高膽固醇、血糖失衡、肝臟和腎臟損傷、癌症、免疫抑制、甲狀腺功能障礙等。此外，流行病學研究顯示，PFAS暴露與男性精子品質下降和女性不孕有關。動物實驗指出，PFAS會導致肝細胞增生、壞死和腫瘤。此外，PFOS和PFOA會抑制動物的抗體，與人類研究相似。但在血脂代謝方面，動物實驗和人類研究結果並不一致。PFAS亦會對實驗動物的生殖和發育造成不良影響，如降低精子數量和卵泡發育，延遲胎兒生長。國際癌症研究機構已將PFOA認定為一級致癌物 (monographs.iarc.who....。

2. 目前這些研究有哪些推論的限制？

雖然已有許多關於PFAS暴露對健康影響的研究，但對於其毒性機轉的了解仍然不足，除此，也需要進一步了解不同性別、生命階段和器官對PFAS反應的差異，了解這些毒性資料將有助於提供有力的科學根據，用於支持流行病學的調查，進而進行風險評估和法規制定。另外，過去的毒理學研究主要集中在PFOS和PFOA上，但仍有數以萬計其他PFAS的毒性效應尚不清楚，並且考慮到通常同時暴露於多種PFAS，推斷出暴露於PFAS混合物的毒性效應仍然具有相當的挑戰性。

3. 為什麼台灣需要訂定檢測PFAS的標準？需要考量哪些因素以訂定相關規範？

PFAS已成為全球性問題，其高度流動性及全球化社會使其在全球擴散。以迦納為例，即使該國不生產PFAS，2017年的檢測報告顯示，地表水已受到PFAS污染，且濃度可能造成毒性。我們先前的研究檢測台北及雲林地區8-10歲共290名孩童的血清中PFAS含量，結果發現，在量測13種不同的PFAS中，約九成的孩童血清中都檢測到了PFOA以及PFOS，另外有六種PFAS（PFNA, PFUnDA, PFTrDA, PFDA, PFHpA 以及 PFHxS）亦在孩童血清中檢測到，偵測率從19%到69%不等，這表示在台灣，PFAS暴露已成為普遍現象。

此外，由於PFAS在體內難以代謝排出，一般而言，需要約五年的左右時間才能排出暴露時一半的暴露量，因此，在台灣實施監測以了解並降低PFAS暴露量是非常必要的。在PFAS監測中，應基於其毒性、環境持久性和擴散速度等，制定檢測的分組和優先順序，並且對高風險群體（如工業區居民和兒童等）提供更全面的保護。

4. 還需要哪些科學研究，才能幫助我們更理解該如何處理或減少PFAS的污染？

環境中存在眾多不同的PFAS，需要更有效率地進行毒性檢測或利用AI輔助預測毒性，以加速我們對PFAS毒性的了解，提供預防及緩解傷害的參考數據。我們研究團隊利用高通量分子檢測平台，探討PFAS暴露對代謝體的影響。我們的研究顯示，PFAS暴露會影響大鼠體內多種重要的脂質及代謝物，例如卵磷脂、DHA、葉酸等，這些變化可能對健康造成影響。雖然我們也有進行人體的PFAS調查，但無法確認暴露PFAS及健康結果之間的因果關係，因此，未來需要進一步探討PFAS與人體健康的關係，以及是否能夠透過額外介入，如飲食調整等，來減輕PFAS對健康的損害。

5. 您建議公眾該如何看待PFAS的議題？

目前已知有超過200種工業使用了PFAS，且可能還會增加，追求經濟發展的同時，兼顧考量降低PFAS對環境和人類的健康衝擊是重要議題，選擇危害較低的PFAS取代高危害性的PFAS是必須的。另外，如果民眾想要減少自身的PFAS暴露，可以避免或確保正確使用具有「防水防油」塗層的產品，例如不沾鍋、免洗餐盒和防汙織品。特別是不沾鍋，如果表面有損傷，強烈建議停止使用，儘管現在許多不沾鍋標榜不含PFOA，但可能含有其他PFAS。
台灣公眾目前暴露到的PFAS濃度並不高，因此不需要過度擔心，但是，如果家中的孩童或青少年出現與年齡不符的疾病，如脂肪肝、高膽固醇、高血糖等，應即時尋求進一步的諮詢以確保健康。

2024年03月29日

國立臺灣大學環境工程學研究所特聘教授 林郁真

*2024年04月11日 更新：美國環保署在2024年4月10日首次公告具有強制法律效力的PFAS飲用水水質規範（National Primary Drinking Water Regulation, NPDWR），這也是國際上正視PFAS污染的重要里程碑之一。其中明訂五種PFAS（PFOA、PFOS、PFNA、PFHxS及HFPO-DA）在飲用水中的最大污染程度（Maximum Contaminant Level）為4.0、4.0、10.0、10.0及10.0 ng/L；以及飲用水中含有PFHxS、PFNA、HFPO-DA及PFBS兩種或以上之混合物的最大危害指數（Hazard Index）為1。

同時，美國亦同步提供10億美元的資金以幫助各地區的飲用水公司，設置相關監測儀器及優化處理程序。該法規公告後，飲用水處理廠需於2027年內，即法規公告的三年內設置相關監測儀器，並將PFAS的濃度定期彙報；並於2029年內，即法規公告的五年內，確保飲用水中的五種PFAS皆達法規標準。美國的經驗將會是國內在研擬管制PFAS策略及方針時，重要的參考依據。

1.為什麼台灣需要訂定檢測PFAS的標準？需要考量哪些因素以訂定相關規範？

PFAS是一類被廣泛應用的化學物質，舉凡食品包材、家具與衣物表面塗層等，目前推測已超過1萬多種。2023年11月國際癌症研究署（International Agency for Research on Cancer, IARC）將其中的全氟辛酸（PFOA）歸類在致癌物分類中的第1類「對人類致癌」，而全氟辛烷磺酸（PFOS）則為第2B類「可能對人類致癌」[1]，因此監管PFAS是目前的當務之急。

然而，要訂定相關的規範需從各種風險角度去評估，並非易事。根據歐盟食品安全局（EFSA）的建議，四種主要PFAS（PFOA、PFOS、PFNA、PFHxS）的人體每周可耐受攝入量為4.4 ng/kg（奈克／公斤），而美國目前則在評估飲用水的管制濃度。由於訂定法規標準需要各部會的溝通協調，必須從國人暴露風險途徑，如飲食習慣、生活方式及產業結構等全面評估後，辨識需要優先關注之PFAS，以研擬管制策略及方針。

此外，研究指出，許多最初不含PFOA的物質在經過環境或生物降解後，可能轉化為PFOA，這些物質被稱做PFOA前驅物，也隸屬於PFAS家族的一部分。PFAS前驅物在環境中的轉換和傳播過程相當複雜，且尚未完全明瞭，需要透過持續的科學研究，以更了解它們在環境中的分佈情況。

2.PFAS在國外和台灣的環境流布有何不同？這些差異會怎麼影響台灣評估PFAS的監測與檢驗？

國外有許多生產PFAS原料（如鐵氟龍等）的大型化工廠，如3M及杜邦公司。然而台灣的產業結構與國外不太相同，是以半導體產業、光電業、石化產業、電鍍業為主，使用PFAS主要是作為蝕刻氣體、界面活性劑、酸霧抑制劑與溶劑等，目前半導體產業聲明只能儘量尋找替代品，尚無法全面禁用PFAS。這種產業上的差異可能導致PFAS在台灣環境中的流布特性與國外有所不同，因此，台灣應重點關注在本地產業鏈中可能會使用到的PFAS。

然而廠商對於其原物料組成往往視為商業機密，能獲得的訊息不多。一般常用的PFAS為鏈狀結構，根據分子中碳的多寡，而有長有短。隨著長鏈PFAS被管制，產業也使用其他PFAS替代品來避免受罰，取得相關資訊更是極為困難。除了從產業的專利了解可能的替代品外，另一種方式是直接採集水樣，利用高解析質譜儀等先進儀器設備，分析並識別未知的替代品[2]。然而，此技術目前尚未有標準方法，國際上仍處於研究階段，未來需要投入更多資源與人力，以發展出既有效又可行的分析方法，來應對PFAS所帶來的挑戰。

3.還需要哪些科學研究，才能更理解PFAS在環境中的流布情況，以及對環境和健康的影響？

環境污染對健康和生態系統的影響，需要耗費大量資源和時間來修復，因此預防和及早發現污染是至關重要的。由於高科技產業使用了複雜多樣的PFAS，而我們尚無法確定這些化學品的具體成分，因此無法準確評估其對環境和生態系統的潛在影響。此外，許多替代化學品在環境中可能進一步轉化為具有危害性的物質。儘管目前已有針對個別PFAS化合物的分析方法，但無法涵蓋成千上萬種潛在的PFAS。

為解決此問題，科學家們正積極發展新興的檢測技術，如非目標物分析方法，可協助掌握法規尚未管制的PFAS，並及時掌握產業可能使用的新興PFAS，幫助我們了解這些化學物質進入環境的情況，進而更完整評估其對環境及生態的影響。此外，亦可應用如「總有機氟」（合成有機氟化物的總稱）作為篩查的指標，協助了解環境中PFAS的污染情況，加強污染源的溯源與管理。

利益聲明（Declared interests）： 無利益相關

2024年03月29日
中央研究院環境變遷研究中心助研究員李承軒

1.為什麼台灣需要訂定檢測PFAS的標準？需要考量哪些因素以訂定相關規範？

PFAS在環境中廣泛存在，一般大眾可能會經由飲用水、食物或食品包材等途徑接觸到PFAS。歐美許多國家已經正視這個事實，並致力於訂定檢測標準、提高分析能量取得更多數據，進而建立安全法規等等行動。台灣也有部分研究顯示類似的本土汙染問題，國內的相關部門在這幾年間，也確實針對這個議題而有跨部會的討論。目前需要更廣泛的測量數據，以便精準的了解何種PFAS必須要加以規範，以及規範的數值為何。

2. PFAS在國外和台灣的環境條件有何不同？這些差異會怎麼影響台灣評估PFAS的監測與檢驗？

PFAS有多種進入環境的汙染來源，並且會依據人為活動、產業類型與分布等因素，進而影響PFAS污染的種類與濃度。以飲用水作為例子，許多國家仰賴地下水或是河川作為飲用水來源，水源容易直接受到鄰近的產業或人為活動所汙染。台灣飲用水大多來自高山集水區的水庫，產業活動多在平原地區，水源相對不容易受到直接汙染。

3. 即使相同的樣本，不同實驗室檢測PFAS的結果可能不同，該如何正確的檢測和偵測PFAS？

需要針對不同的樣品基質（例如水、底泥、食品等等）建立標準分析方法，明訂分析檢測的品質保證／品質管制（QA/QC）步驟。各個實驗室於方法建立後，需要有第三方的認證單位，每年進行審核作業。

參考文獻：

林靖愉、嚴子昕引用資料：

1. Donohue, J. M., Mahfouz, A., Duke, T. M., Wambaugh, J., Glass-Mattie, D. F., & Wood, C. S. (2016). Health Effects Support Document for Perfluorooctane Sulfonate (PFOS). Washington, DC, 4-16

2. Evich, M. G., Davis, M. J., McCord, J. P., Acrey, B., Awkerman, J. A., Knappe, D. R., Lindstrom, A. B., Speth, T. F., Tebes-Stevens, C., & Strynar, M. J. (2022). Per-and polyfluoroalkyl substances in the environment. Science, 375, eabg9065.

3. Fenton, S. E., Ducatman, A., Boobis, A., DeWitt, J. C., Lau, C., Ng, C., Smith, J. S., & Roberts, S. M. (2021). Per‐and polyfluoroalkyl substance toxicity and human health review: Current state of knowledge and strategies for informing future research. Environmental toxicology and chemistry, 40, 606-630.

4. Lee, S.-H., Tseng, W.-C., Du, Z.-Y., Lin, W.-Y., Chen, M.-H., Lin, C.-C., Lien, G.-W., Liang, H.-J., Wen, H.-J., & Guo, Y.-L. (2021). Lipid responses to environmental perfluoroalkyl substance exposure in a Taiwanese Child cohort. Environmental Pollution, 283, 117007.

5. Wee, S. Y., & Aris, A. Z. (2023). Revisiting the “forever chemicals”, PFOA and PFOS exposure in drinking water. NPJ Clean Water, 6, 57.

6. Zahm, S., Bonde, J. P., Chiu, W. A., Hoppin, J., Kanno, J., Abdallah, M., Blystone, C. R., Calkins, M. M., Dong, G.-H., & Dorman, D. C. (2024). Carcinogenicity of perfluorooctanoic acid and perfluorooctanesulfonic acid. The Lancet Oncology, 25, 16-17.

林郁真教授引用文獻：

1. Zahm S, Bonde JP, Chiu WA, Hoppin J, Kanno J, Abdallah M, et al, “Carcinogenicity of perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctanesulfonic acid (PFOS).”, Lancet Oncol, 2024, 25(1), 16-17 (DOI：10.1016/S1470-2045(23)00622-8)

2. Chen YJ, Wang RD, Shih YL, Chin HY, Lin Angela YC, “Emerging Perfluorobutane Sulfonamido Derivatives as a New Trend of Surfactants Used in the Semiconductor Industry”, Environmental Science & Technology, 2024, 58, 3, 1648–1658 (DOI：10.1021/acs.est.3c04435)

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