Das Projekt "Wirkung einer Phosphor- und Schwefeldüngung auf Körnerleguminosen im Biolandbau (BioSulfoPhos)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft Österreich / Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus / Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus. Es wird/wurde ausgeführt durch: Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein (HBLA).Der Anbau von Leguminosen stellt besonders in der Bio-Landwirtschaft ein wesentliches Element dar. Zum einen sind Leguminosen ein wichtiger Bestandteil der Fruchtfolge, speziell in viehlosen Ackerbaubetrieben, da sie durch ihre Fähigkeit, Stickstoff in Symbiose mit Knöllchenbakterien zu binden und somit den Mangel an diesem Nährstoff ausgleichen können und ihn für Folgekulturen nutzbar machen. Jedoch bedingen sie größere Fruchtfolgeabstände als zum Beispiel Getreide. Darüber hinaus spielen Körnerleguminosen als qualitativ hochwertige Quellen für Protein und Fett im Futter speziell von Monogastriern eine tragende Rolle und tragen somit zur geschlossenen Kreislaufwirtschaft bei. Durch die verbreitete Kultivierung von Körnerleguminosen soll eine vollständige Eigenversorgung mit Protein in Österreich angestrebt werden, und so eine Unabhängigkeit von Importen erreicht werden. Die durch inländische Produktion abdeckbare Versorgung erreicht derzeit maximal dreiviertel des Bedarfs. Daneben sind die Kulturen Sojabohne und Lupine auch für die menschliche Ernährung sehr gut einsetzbar und Lieferanten von qualitativem Eiweiß. Für das Wachstum, die Qualität und einen dementsprechenden Ertrag sowie effizienter Nutzung von Stickstoff sind Phosphor und Schwefel sehr bedeutend. Phosphor ist ein essentielles Element für alle Lebewesen und wird auch in der Biologischen Landwirtschaft als Dünger angewendet, welcher derzeit aus endlichen mineralischen Ressourcen gewonnen wird. Im Boden beziehungsweise in den meisten verfügbaren Düngern liegt es in Form von Phosphaten vor und wird in dieser Form über die Wurzeln aus dem Boden aufgenommen. Eine wesentliche Rolle spielt dabei hier die Symbiose mit Mykorrhizapilzen. Ein weiterer wichtiger Weg zur Aufschließung von Phosphat in pflanzenverfügbare Form spielt Schwefelsäure. Der als Elementarschwefel ausgebrachte Dünger wird über Thiobakterien in pflanzenverfügbare Form umgebaut. Die Schwefelsäure ermöglicht auch einen besseren und schnelleren Aufschluss des Phosphors, damit dieser besser für die Pflanzen verfügbar ist. Phosphor spielt im Energietransfer der Pflanze eine sehr grundlegende Rolle und behindert bei einem Mangel das über- und unterirdische Wachstum sowie Bestocken der Pflanzen, den Prozess der Photosynthese, Ein- und Verlagerung von Zucker sowie vieles mehr. Ein Mangel kann sich weiters auch in rötlicher Verfärbung der Blätter zeigen, hervorgerufen durch Anthocyane. Andererseits wird bei manchen Pflanzen das Wurzelwachstum durch Phosphormangel teils sogar verstärkt. Speziell bei Leguminosen ist der Bedarf an Phosphor für die Wurzelentwicklung und den Energiehaushalt erhöht gegenüber zum Beispiel Pflanzen aus der Familie der Süßgräser. Phosphor liegt im Boden in beträchtlicher Menge häufig gebunden vor und obwohl Pflanzen spezielle Strategien haben ihn zu lösen, ist nur ein kleiner Teil davon direkt für das Wachstum verfügbar. (Text gekürzt)
Das Projekt "Biochemische Rückgewinnung von Kupfer (Kreislaufwirtschaft) aus Abwasseremissionen (z.B. Leiterplattenfertigung)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik.Die gekoppelte Eliminierung und Rückgewinnung von Kupfer aus Abwassergemischen stellt ein zukünftig nur noch durch produktionsintegrierte Maßnahmen lösbares verfahrenstechnisches Problem dar, da zunehmend neben der Reinigung des Wassers auch die Wertstoffrückgewinnung und damit die ressourcenminimierte Produktion in den Vordergrund der Zielsetzung steht (Kreislaufwirtschaft). Hierbei gilt es, auf die schwierigen Reaktionsbedingungen bei kupferbelasteten Abwässern (extrem niedrige pH-Werte) und die notwendige Produktreinheit des Kupfers zu achten. Den biologischen Prozessen wurde daher bisher nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt, obwohl gerade hier ein großes Potential zur Problemlösung bei Vermeidung der Nachteile andrer Verfahren gegeben ist. In Vorversuchen konnte gezeigt werden, dass eine solche Kupferrückgewinnung möglich wird, wenn eine gekoppelte chemische/ biochemische Redoxreaktion zur Anwendung kommt. Dem im Wasser sulfidisch gelösten Kupfer wird Eisen aus z.B. Eisenschrott zur Substitution angeboten, so dass Kupfer in reiner Form ausfällen kann (Bestandteil des hier beantragten Forschungszeitraums). Das entstehende Eisensulfat wird hierzu durch Mikroorganismen (thiobacillus ferrooxidans) oxidiert und der Gleichgewichtsreaktion entzogen. Allerdings liegen bisher keine hinreichenden Grundlagenkenntnisse zur detaillierten Beschreibung und Modellierung der dieses Verfahren bestimmenden Reaktionen und reaktionsbeeinflussenden Parameter vor. Die Erarbeitung von Auslegungskriterien sind Inhalt dieses Antrages.
Das Projekt "Biologische Entschwefelung von Rohbiogas durch Grüne Schwefelbakterien" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: IWT Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Amtliche Materialprüfungsanstalt Bremen, Abteilung Mikrobiologie.
Das Projekt "The role of intermediate sulfur species (ISS) for isotopic fractionation processes during abiotic and chemolithoautotrophic sulfide oxidation in a natural environment" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft / Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Catchment Hydrology.Sulfur isotope fractionation (34S/32S) has been used since the late 1940s to study the chemical and biological sulfur cycle. While large isotope fractionations during bacterial sulfate reduction were used successfully to interpret, e.g., accumulation of sulfate in ancient oceans or the evolution of early life, much less is known about fractionation during sulfide oxidation. The fractionation between the two end-members sulfide and sulfate is commonly much smaller and inconsistencies exist whether substrate or product are enriched. These inconsistencies are explained by a lack of knowledge on oxidation pathways and rates as well as intermediate sulfur species, such as elemental sulfur, polysulfides, thiosulfate, sulfite, or metalloid-sulfide complexes (e.g. thioarsenates), potentially acting as 34S sinks.In the proposed project, we will develop a method for sulfur species-selective isotope analysis based on separation by preparative chromatography. Separation of Sn2- and S0 will be achieved after derivatization with methyl triflate on a C18 column, separation of the other sulfur species in an alkaline eluent on an AS16 column. Sulfur in the collected fractions will be extracted directly with activated copper chips (Sn2-, S0), or precipitated as ZnS (S2-) or BaSO4 and analyzed by routine methods as SO2. Results of this species-selective approach will be compared to those from previous techniques of end-member pool determinations and sequential precipitations.The method will be applied to sulfide oxidation profiles at neutral to alkaline hot springs at Yellowstone National Park, USA, where we detected intermediate sulfur species as important species. Determining 34S/32S only in sulfide and sulfate, our previous study has shown different fractionation patterns for two hot spring drainages with sulfide oxidation profiles that seemed similar from a geochemical perspective. The reasons for the different isotopic trends are unclear. In the present project, we will differentiate species-selective abiotic versus biotic fractionation using on-site incubation experiments with the chemolithotrophic sulfur-oxidizing bacteria Thermocrinis ruber as model organism. For selected samples, we will test whether 33S and 36S further elucidate species-selective sulfide oxidation patterns. We expect that lower source sulfide concentrations increase elemental sulfur disproportionation, thus increase redox cycling and isotope fractionation. We also expect that the larger the concentration of intermediate sulfur species, including thioarsenates, the larger the isotope fractionation. Following fractionation in species-selective pools, we will be able to clarify previously reported inconsistencies of 34S enrichment in substrate or product, elucidate sulfide oxidation pathways and rates, and reveal details about sulfur metabolism. Our new methodology and field-based data will be a basis for more consistent studies on sulfide oxidation in the future.
Das Projekt "Dynamik des selbstaendigen Bewegungsvermoegens einer Bakterienpopulation in ihrer natuerlichen Umgebung" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Zürich, Institut für Pflanzenbiologie, Abteilung Physiologie und Mikrobiologie.Ihre wichtige Rolle in den Stoffkreislaeufen in der Umwelt koennen Bakterien nur dank ihrer Faehigkeit, mit gerichteten Bewegungen auf chemische und physikalische Reize zu reagieren, wahrnehmen. Um dieses Phaenomen zu untersuchen, haben wir einen kleinen See, den Lago di Cadagno, ausgewaehlt, der grob in drei Schichten eingeteilt werden kann: Die untere ist anaerob und sulfidhaltig, die obere ist aerob. Dazwischen befindet sich eine duenne Uebergangsschicht, in der sich im Sommer eine reiche Population phototropher Schwefelbakterien entwickelt. Die Bildung, Entwicklung und Position dieser Schicht wird durch externe Faktoren bestimmt. Deshalb sollen die Bewegungen und das Verhalten der Bakterienpopulation in situ als Funktion der chemischen und physikalischen Stimuli (Sulfidkonzentration, Lichtintensitaet etc.) mittels spektroskopischer Methoden untersucht und ergaenzend dazu das Verhalten auch in vitro abgeklaert werden.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Aufbereitung^r3 - Strategische Metalle - Kraftwerksasche - Chemisch-biotechnologische Gewinnung von Wertstoffen aus Braunkohlenkraftwerksasche^Teilprojekt 5: Chemische und thermische Behandlung^Teilprojekt 6: Charakterisierung und Verwertung der SiO2-Komponente^Teilprojekt 7: Spuren- und Edelmetallextraktion^Teilprojekt 8: Aluminiumgewinnung und Seltene Erden Elemente-Abtrennung, Teilprojekt 3: Mikrobielle Laugung mit thermophilen Schwefeloxidanten und Nitrifikanten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Duisburg-Essen, Fachbereich Chemie, Biofilm Centre, Aquatische Biotechnologie.Beurteilung der biotechnologischen Nutzbarkeit von schwefeloxidierenden und nitrifizierenden Mikroorganismen zur Metallgewinnung aus Braunkohlekraftwerksaschen und daraus gewonnenen Konzentraten und Fraktionen. Maximierung der Metallsolubilisierung durch Optimierung physikochemischer Prozessparameter und des biotechnologischen Prozessdesigns. Test auf Laugbarkeit (Reaktionsbedingungen/Pufferkapazität etc.) der verschiedenen Fraktionen, die von anderen Projektpartnern bereitgestellt werden. Test auf Toxizität der erhaltenen Fraktionen mit verschiedenen, potentiell geeigneten Laugungsorganismen mittels mikrokalorimetrischer Aktivitäts- und Biomassequantifizierung. Entwicklung von Laugungs- und Gewinnungsprozessen mit chemolithotrophen, azidophilen eisen- und schwefeloxidierenden sowie mit nitrifizierenden Mikroorganismen. Literaturrecherche / Stand der Wissenschaft und Technik. Laugungstests mit verschiedenen Rein-, Misch- und Anreicherungskulturen von Mikroorganismen (mesophile, moderat thermophile, thermophile). Metallsolubilisierung und mikrobielles Wachstum wird mit geeigneten analytischen Methoden quantifiziert (AAS, IC, photometrische Methoden). Schwermetallresistente Mikroorganismen müssen eventuell aus Umweltproben (Extremstandorte) gewonnen und u.A. molekularbiologisch charakterisiert werden. Optimierung der Medienzusammensetzung und Nährstoffzugabe (elementarer Schwefel, FeS2, H2S,NH3, evtl. aus Biofiltergas) und des Prozessdesigns zur optimalen Metallsolubilisierung.
März 199 0 Abschätzung und Beurte~lung der mikro~iellen Mobilisierung chemischer Elemente im Endlager Grube Konrad Inhaltsverzeichnis: 1. Einleitung 2, Kurzbeschreibung der relevanten Bakterien 2.1 Sulfat- und Schwefel~ reduziere~de Bakte~ien 2:1~1 Sulfat- reduzierende Bakterien Desulfovibri6 Desulfonema Desulfobacter Desulfobulbus Desulfosarcina Desulfotomaculum Desulfomonas Desulfococcus Desulfobacterium Thermodesulfobacterium 2.1 . 2 Schwefel- reduzierende Bakterien Desulfuromonas 2 . 2 Schwefel- ox i dierende Bakterien Thiobaci1lus Thiomicrospira Thiosphaera Acid.iphilium Thiobacterium Macromonas Thermo.thr'ix Thiobacilltis Q Sulfobacillus 2 . 3 Nitrat- reduzierende Bakterien Paracoccus Pseudomonas Moraxella Neisseria Flavobacterium Corynebacterium Wolinells. Campylobacter, Vibrio Citrobacter Klebsiella Azotobacter Azomonas Veill o nella Clostridium Bacillus Seite: 2 12 14 15 16 17 20 20 21 24 25 27 39 43 44 45 46 46 47 48 49 50 52 52 52 53 53 53 55 55 56 56 .57 57 58 58 Escherichia59 Selenomonas Propionibacte~ium Bradyrhizobium60 Salmonella Staphylococcus 59 60 61 61 2.4 Eis en- und Mangan- oxidierende Bakterien Siderocapsa Naumanni'e lla Siderococcus Ochrobium Gallionella Sphaerotilus Leptothrix Metallogenium Hyphomicrobium Leptospirillum Pseudomonas Thiobacillus 2. 5 Eisen- und Mangan- reduzierende Bakterien Bac teroides Clo stridium Bacillus Mycobacterium Agrobacterium Aquaspirillum Enterobacter Micrococcus Serratia Bacillus 2 . 6 Methanogene Bakterien Methanoba cterium Methanobrevibacter Methanothermus Methanococcus Methanomicrob i um Metha.nospirillum 1-iethanogenium Methanosarcina Methanolobus Methanothrix Methanococcoides Methartoplanus Methanosphaera Me t hanoco rpus c u lum Methanohalophilus 2 . 7 Re stliche Archaebakterien Archaeoglobus Thermoplasma Th.e rmoco ccus Pyrococcus Thermoproteus Thermofilum Desulfurococcus Staphylothermus Pyrodictium Sulfolobus Acidianus Desulfurolobus Pyrobaculum NS-C 62 64 66 66 67 67 68 69 70 71 72 73 74 '7 „ ( "i' 74 75 75 76 76 77 77 79 80 85 87 88 92 93 94 97 100 101 1 02 103 104 104' 106 107 108 109 110 111 111 112 112 113 113 114 115 115 116
Das Projekt "FS SONNE (SO 216) BAMBUS: Geochemie, Biogeochemie und Biologie aktiver Hydrothermalquellen im östlichen Manus Becken" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften.Das Ziel der hier vorgeschlagenen Untersuchungen ist eine detaillierte geochemische, biogeochemische und biologische Erfassung aktiver Hydrothermalquellen im östlichen Manus Becken. Das bereits gut geochemisch vorcharakterisierte Manus Becken mit seinen bezüglich der pH-Werte, der Schwefelgehalte und der Temperaturen extremen und sehr diversen Habitaten stellt ein hervorragendes Areal für die Untersuchung unterschiedlichster hydrothermaler Lebensgemeinschaften und ihrer Interaktion untereinander und mit ihrer abiotischen Umwelt dar. Die geplanten Untersuchungen umfassen eine Beprobung der Ventfluide und Porenwässer, Gesteine und Mineralpräzipitate, freilebenden und sedimentären Mikroben sowie von Venttieren und ihren Endosymbionten. Die Geo-Bio-Wechselwirkungen sollen durch eine Kombination moderner Tiefseetechnik, in situ-Messungen und Experimenten, molekular-geochemischen und -biologischen sowie isotopengeochemischen Methoden und der Modellierung von Stoff- und Energietransport untersucht werden. Der Fokus liegt dabei auf dem Schwefelkreislauf, der i.d.R. von Mikroorganismen stark geprägt wird. Hierbei soll untersucht werden, wie sich pH, Temperatur und die theoretische Verfügbarkeit von freier Energie für verschiedene mikrobielle Stoffwechselwege auf die Umsatzraten und Diversität der mikrobiellen Gemeinschaft auswirken. Der Fahrtbericht wird als Hardcopy bei der Technischen Informationsbibliothek in Hannover vorliegen und die Wochenberichte der Forschungsfahrt finden sich auf der Internetplattform des FS SONNE (BGR).
Das Projekt "Neue Ansätze zur Bewertung dimiktischer Seen - Ökologische Rolle phototropher Schwefelbakterien und Nutzung natürlicher Potentiale bei der Sanierung von Gewässern" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Rostock, Institut für Biowissenschaften, Lehrstuhl Aquatische Ökologie.Infolge der hohen Nährstoffeinträge aus punktuellen und diffusen Quellen kommt es zur rasanten Eutrophierung der Gewässer. Um den natürlichen bzw. naturnahen Zustand dieser Gewässer wieder zu erreichen finden Maßnahmen der Seensanierung/Seenrestaurierung ihre Anwendung. Als Grundlage der Restaurierung wird angesehen, dass im Hypolimnion der Seen (über dem Sedimentgrund) ganzjährig Sauerstoff vorhanden und eine oxische Sediment-Wasser-Grenzschicht ausgebildet ist. Die bisher eingesetzten Verfahrenstechniken (u.a. Tiefenwasserbelüftung, Nitratzugaben, Zwangszirkulation) sind sehr kostenintensiv und wirken meistens nicht nachhaltig. Die Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens ist die Einbeziehung metalimnischer Mikrobengemeinschaften in die Bewertung von dimiktischen Seen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen dabei phototrophe Schwefelbakteriengemeinschaften, welche bereits in meromiktischen Seen als 'Phosphatfilter' identifiziert wurden. Die derzeitigen Verfahren der Seenrestaurierung mit der Zielsetzung eines aeroben Hypolimnions verhindern die Entwicklung dieser Mikrobengemeinschaft in den Seen. Hier stellt sich die Frage, ob nicht eine Förderung der anaeroben phototrophen Mikrobengemeinschaft eine Stabilisierung und Selbstregulation des Gewässers ermöglichen. Neben dieser praxisrelevanten Fragestellung werden aber auch die Umweltentlastungspotentiale hinsichtlich Ökophysiologie und Verbreitung dieser phototrophen Schwefelbakteriengemeinschaften in dimiktischen Seen charakterisiert. Die Aufgabenstellung des Projektes umfasst die Charakterisierung der rezenten Mikrobengemeinschaften in der saisonalen und räumlichen Variabilität hinsichtlich ihrer Lichtabhängigkeit in zwei Seen Norddeutschlands. Weiterhin werden durch die zeitlich hochauflösenden Freilanduntersuchungen die P-Speicherung dieser Organismen und somit der Einfluss auf die P-Retention in den dimiktischen Seen untersucht. Zur Klärung dieser Fragestellungen sollen ökophysiologische Laboruntersuchungen die Freilandergebnisse untermauern. Dafür werden in Batchversuchen sowohl der Einfluss des Lichtklimas als auch die P-Speicherkapazität von Mikrobengemeinschaften in Abhängigkeit vom Licht- und P-Angebot untersucht. Mit Hilfe molekularbiologischer Untersuchungen (DNA-Sequenzierungen) sollen die Mikrobengemeinschaften in den beiden Seen sowie aus den Laboruntersuchungen taxonomisch identifiziert werden.
Das Projekt "Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Oekosystemen bei veraenderter Umwelt - Teilprojekt B4: Einfluss biogeochemischer Faktoren auf die Aktivitaet sulfatreduzierender Bakterien in den vermoorten Bereichen des Lehstenbacheinzugsgebietes" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Ökologische Mikrobiologie.Anthropogene Schadstoffdeposition hat zur Versauerung oberflaechennaher Grundwaesser in bewaldeten Einzugsgebieten gefuehrt. Arbeiten am Lehrstuhl Bodenoekologie haben gezeigt, dass an vermoorten Standorten im Lehstenbacheinzugsgebiet reduktive mikrobielle Prozesse stattfinden. Durch die mikrobielle Reduktion von Sulfat zu Sulfid und eine nachfolgende Festlegung von Schwefel in reduzierter Form koennten diese Standorte als Senke fuer Sulfat fungieren und so zu einer Alkalinisierung von Boeden und Gewaessern beitragen. Ziel dieses Projekts ist es, anhand von ausgewaehlten Standorten in Zusammenarbeit mit Projekt A13 zu klaeren, ob die anmoorigen und niedermoorigen Bereiche im Lehstenbacheinzugsgebiet langfristig eine Senke fuer Sulfat darstellen und von welchen Faktoren das Ausmass der Sulfatreduktion bzw. die Aktivitaet der Sulfatreduzierer reguliert werden. Geochemische Analysen der Bodenfest- und Bodenloesungsphase werden korreliert mit Sulfatreduktionsraten, die entlang von vertikalen Gradienten zu verschiedenen Zeitpunkten im Jahr mit Tracermethoden bestimmt werden. Die potentielle Rueckoxidation von FeS oder FeS2 zu Sulfat wird in Inkubationsversuchen abgeschaetzt. Ebenso wird der Effekt der photosynthetischen Sauerstofffreisetzung von Sphagnummoosen sowie Wasserstands- und Temperaturschwankungen auf die Aktivitaet der Sulfatreduzierer an einem ausgewaehlten Moorstandort untersucht. Dazu werden in einem begrenzten oberflaechennahen Abschnitt Mikrosensormessungen durchgefuehrt, die mit molekularbiologischen Methoden kombiniert werden, um die raeumlich sehr heterogene Struktur der oberen Bodenzone zu erfassen und in Beziehung zu setzen mit der Lokalisation und Identifikation der aktiven sulfatreduzierenden Mikroflora. Die Abundanz der Sulfatreduzierer wird durch Hybridisierung mit spezifischen Oligonukleotiden in verschiedenen Bodenzonen quantifiziert. Durch die Synthese dieser Daten koennen Faktoren ermittelt werden, die die langfristige Retention von Schwefel und die damit verbundene Alkalinisierung im Lehstenbacheinzugsgebiet regulieren.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 49 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 1 |
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| Text | 2 |
| License | Count |
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| Deutsch | 48 |
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| Resource type | Count |
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| Boden | 33 |
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