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トリハロメタンの健康リスクとは?水道水の安全性を徹底解説!

トリハロメタンが水道水に含まれることで健康にどのような影響を与えるのか、不安に感じていませんか?この記事では、トリハロメタンの生成メカニズムや健康リスクを詳しく解説し、リスクを低減する方法も紹介します。特に、妊娠中の女性や家族の健康を気遣う方にとって重要な内容です。この記事を読むことで、トリハロメタンに関する知識を深め、安心して安全な水を利用するための具体的な対策がわかります。ぜひ最後まで読んで、日常生活で役立つ情報を手に入れてください。

トリハロメタンと健康リスク

発がん性

クロロホルムと発がんリスク

トリハロメタンの中でも、クロロホルム(CHCl₃)は特に発がん性が懸念されている物質です。クロロホルムは実験動物に対して発がん性が確認されており、特に肝臓や腎臓において腫瘍形成が観察されています。これに基づき、国際がん研究機関(IARC)はクロロホルムをグループ2B(人間に対する発がん性が疑われる物質)に分類しています。

膀胱がんと大腸がんのリスク

疫学研究では、長期間にわたるトリハロメタンの摂取が膀胱がんや大腸がんのリスクを増加させる可能性が示されています。例えば、米国環境保護庁(EPA)の報告では、トリハロメタン濃度が高い水道水を長期的に摂取することで、膀胱がんの発症リスクが有意に高まることが確認されています。

生殖・発生毒性

妊娠中のリスク

トリハロメタンの高濃度曝露は、妊娠中の女性に対してもリスクをもたらすことが示唆されています。研究によれば、高濃度のトリハロメタンに曝露された妊婦は、流産や低出生体重児を出産するリスクが増加する可能性があります。例えば、イギリスの研究では、トリハロメタン濃度が高い地域での妊婦を対象にした調査で、流産や低出生体重のリスクが高まることが確認されています 。

研究事例

ある研究では、妊娠初期にトリハロメタンに曝露された女性の流産リスクが約1.5倍になると報告されています。また、別の研究では、トリハロメタンの高濃度曝露が妊娠期間中の胎児の成長に悪影響を与えることが示唆されています 。

肝臓・腎臓への影響

肝臓への負担

トリハロメタンの摂取は肝臓に対しても有害であると考えられています。クロロホルムを含むトリハロメタンは、肝臓で代謝される過程で毒性を持つ中間代謝物を生成し、これが肝細胞に損傷を与えることが知られています 。動物実験では、トリハロメタンに曝露された動物に肝臓の脂肪変性や肝細胞の壊死が観察されています。

腎臓への影響

トリハロメタンの摂取は腎臓にも負担をかける可能性があります。腎臓は血液をろ過して老廃物を排出する重要な器官であり、トリハロメタンの代謝物が腎臓に蓄積することで、腎細胞に損傷を与えることが示唆されています。例えば、オーストラリアの研究では、長期間にわたる低濃度のトリハロメタン曝露が腎臓に慢性的なダメージを与えることが確認されています 。

研究結果の概要

多くの疫学研究や動物実験が、トリハロメタンの健康影響を調査しています。例えば、米国環境保護庁(EPA)の報告書では、トリハロメタンが人間の健康に与える潜在的なリスクについて詳述されています。また、国際がん研究機関(IARC)は、クロロホルムをグループ2B(人間に対する発がん性が疑われる物質)に分類しています。

海外の研究事例

米国:EPAの評価

米国環境保護庁(EPA)は、トリハロメタンの長期摂取が発がんリスクを増加させる可能性があると報告しています。EPAは広範な疫学研究と動物実験を基に、トリハロメタンが健康に与える影響を評価し、以下のようなリスクを特定しています。

膀胱がんと大腸がんのリスク

膀胱がんのリスク
EPAの研究では、トリハロメタン濃度が高い水道水を長期間にわたって摂取することで、膀胱がんの発症リスクが有意に増加することが確認されています。疫学的調査において、トリハロメタンに曝露された地域の住民の膀胱がん発症率が、他の地域に比べて高いことが示されています。この調査は、複数の都市や地域を対象に行われ、トリハロメタンの濃度と膀胱がん発症率との相関関係が明確に示されました。

大腸がんのリスク
EPAの評価では、トリハロメタンの摂取が大腸がんのリスクを増加させる可能性も指摘されています。動物実験において、トリハロメタンが大腸細胞に対して発がん性を示す結果が得られており、これが人間にも同様のリスクをもたらす可能性があるとされています。EPAはこれらの結果を基に、トリハロメタンの摂取量と大腸がんリスクとの関係を詳細に評価しています。

規制の必要性

EPAの評価は、トリハロメタンの長期的な健康リスクを最小限に抑えるためには、水道水中のトリハロメタン濃度を厳密に管理する必要があることを強調しています。具体的には、トリハロメタンの総濃度(TTHMs)を80マイクログラム/リットル(μg/L)以下に設定する規制が導入されています。この基準は、飲料水の安全性を確保するために必要な措置として制定されており、各地域の水道管理者に対して遵守が求められています。

カナダ:健康カナダの研究

膀胱がんリスクの確認

カナダの健康カナダ(Health Canada)は、トリハロメタンの濃度が高い地域の住民に対して疫学調査を実施し、膀胱がんの発症リスクが増加することを確認しました。

調査の詳細

  • 長期的な調査
    健康カナダは、10年以上にわたる住民の健康データを収集し、トリハロメタン濃度が高い地域でのがん発症率を解析しました。その結果、トリハロメタン濃度が高い地域の住民は、膀胱がんの発症リスクが有意に高いことが示されています。
  • リスク要因の特定
    調査では、飲料水中のトリハロメタン濃度が高い地域の住民において、飲料水の摂取量や曝露期間が膀胱がん発症に関連していることが確認されました。この研究は、トリハロメタン曝露の健康リスクを理解する上で重要なデータを提供しており、健康カナダはこれに基づき、トリハロメタンの濃度を低減させるための具体的な対策を推奨しています。

イギリス:国立環境研究所の調査

妊娠中のリスク

イギリスの国立環境研究所は、トリハロメタンの高濃度地域での妊婦を対象にした研究で、流産や低出生体重のリスクが高まることを発見しました。

調査の詳細

  • 流産リスク
    詳細な調査では、妊娠初期にトリハロメタンに曝露された妊婦の流産リスクが増加することが確認されています。この調査では、妊婦が飲料水中のトリハロメタンにどの程度曝露されているかを測定し、流産との関連性を解析しました。
  • 低出生体重のリスク
    また、トリハロメタンの高濃度地域での妊婦において、低出生体重児を出産するリスクも高まることが示されています。研究結果は、特にクロロホルムの影響が大きいことを示唆しており、トリハロメタン曝露が胎児の発育に悪影響を与える可能性があることを強調しています。

オーストラリア:シドニー大学の研究

腎臓機能への影響

シドニー大学の研究チームは、トリハロメタンの摂取が腎臓機能に与える影響を動物実験で確認し、人間にも同様のリスクがあることを示しました。

調査の詳細

  • 動物実験の結果
    シドニー大学の研究では、トリハロメタンに長期間曝露された動物の腎臓において、慢性的なダメージが観察されました。これには、腎細胞の損傷や機能低下が含まれ、トリハロメタンの毒性が腎臓に与える影響が明確に示されています。
  • 人間への適用
    これらの結果を基に、トリハロメタンの長期摂取が人間の腎臓機能に与えるリスクも評価されました。研究チームは、低濃度のトリハロメタン曝露でも腎臓に慢性的な影響を与える可能性があることを指摘し、水道水の品質管理の重要性を強調しています。

ドイツ:ミュンヘン工科大学の調査

肝臓疾患のリスク

ミュンヘン工科大学は、水道水中のトリハロメタン濃度が高い地域での住民の健康状態を調査し、肝臓疾患のリスクが増加することを発見しました。

調査の詳細

  • 肝臓の機能障害
    研究チームは、トリハロメタン濃度が高い地域の住民において、肝臓の機能障害が多発していることを確認しました。これには、肝細胞の損傷や肝酵素の異常が含まれ、トリハロメタンの肝臓への影響が明確に示されています。
  • 肝がんの発症リスク
    さらに、トリハロメタンの長期曝露が肝がんの発症リスクを高める可能性も指摘されています。研究チームは、トリハロメタンの代謝産物が肝臓細胞に蓄積し、発がん性を示すことを確認しており、特に長期間の曝露が危険であるとしています。

フランス:パリ大学の疫学研究

研究概要

パリ大学の研究者たちは、トリハロメタンの摂取が妊娠中の女性に与える影響を調査しました。この研究は、大規模な疫学調査であり、多くの妊婦を対象に行われました。研究の目的は、飲料水中のトリハロメタン濃度が妊娠結果に与える影響を明らかにすることです。

主要な発見

  • 早産のリスク:調査結果によると、トリハロメタンに曝露された妊婦の早産リスクが有意に高まることが確認されました。特に、トリハロメタン濃度が高い地域に住む妊婦は、正常な妊娠期間を全うする確率が低いことが示されました。
  • 先天性異常のリスク:さらに、トリハロメタンの高濃度曝露が先天性異常のリスクを増加させる可能性も明らかになりました。研究者たちは、トリハロメタンが胎児の発育に悪影響を与えることを強調し、特にクロロホルムの影響が大きいことを指摘しています。

研究の重要性

この研究は、トリハロメタンの健康影響についての重要なデータを提供しています。特に妊娠中の女性に対するリスクが高まることが確認されたため、飲料水の安全性管理の重要性が再認識されました。パリ大学の研究は、他の地域や国における同様の研究の基礎となり、水質管理政策の改善に貢献しています。

日本:東京大学の研究

研究概要

東京大学の研究チームは、トリハロメタンの長期摂取が日本人の肝臓機能に与える影響を調査しました。この研究は、日本国内の異なる地域でのトリハロメタン濃度と健康データを比較し、リスク評価を行うことを目的としています。

主要な発見

  • 肝臓がんのリスク:研究結果は、長期間にわたるトリハロメタンの摂取が肝臓がんのリスクを増加させる可能性があることを示しました。特に、トリハロメタン濃度が高い地域での肝臓がん発症率が有意に高いことが確認されました。
  • 肝機能障害:さらに、トリハロメタンの長期摂取が肝機能障害を引き起こす可能性も示されています。研究チームは、トリハロメタンが肝細胞に損傷を与えるメカニズムを解明し、これが発がんの一因となることを指摘しています。

研究の重要性

東京大学の研究は、日本における水質管理の改善に重要なデータを提供しています。特に、飲料水中のトリハロメタン濃度を管理することの重要性が強調されており、これにより公衆衛生の向上が期待されています。

韓国:ソウル大学の調査

研究概要

ソウル大学の研究者たちは、トリハロメタンの高濃度地域での健康影響を調査しました。調査の目的は、トリハロメタンの長期曝露が腎臓疾患のリスクを増加させるかどうかを明らかにすることです。

主要な発見

  • 腎臓疾患のリスク:調査結果によると、トリハロメタン濃度が高い地域に住む住民は、腎臓疾患の発症リスクが有意に高いことが確認されました。特に、長期間にわたるトリハロメタン曝露が腎機能の低下に関連していることが示されました。
  • メカニズムの解明:研究チームは、トリハロメタンが腎細胞に損傷を与える具体的なメカニズムを解析しました。このメカニズムは、トリハロメタンの代謝産物が腎臓に蓄積し、炎症反応を引き起こすことで腎機能が低下することを示唆しています。

研究の重要性

ソウル大学の調査は、トリハロメタンの健康リスクに関する理解を深める重要なデータを提供しています。この研究は、韓国における水質管理政策の改善に寄与しており、腎臓疾患の予防対策の強化が求められています。

中国:北京大学の研究

研究概要

北京大学の研究チームは、トリハロメタンの摂取が中国人の健康に与える影響を調査しました。この研究は、中国各地の水質データとがん発症率を解析し、トリハロメタンのリスクを評価することを目的としています。

主要な発見

  • 胃がんのリスク:研究結果は、トリハロメタンの摂取が胃がんのリスクを増加させることを示しました。特に、トリハロメタン濃度が高い地域での胃がん発症率が有意に高いことが確認されました。
  • 地域差の評価:研究チームは、中国各地の水質データを詳細に解析し、トリハロメタン濃度と胃がん発症率との関連性を明確にしました。これにより、地域ごとの水質管理の重要性が再認識されています。

研究の重要性

北京大学の研究は、中国における公衆衛生の向上に貢献する重要なデータを提供しています。この研究は、トリハロメタンのリスク管理の必要性を強調しており、飲料水の安全性を確保するための具体的な対策が求められています。

ブラジル:サンパウロ大学の研究

研究概要

サンパウロ大学の研究者たちは、トリハロメタンの濃度が高い地域での住民の健康状態を調査しました。この研究は、ブラジル国内の異なる地域でのトリハロメタン濃度と健康データを比較し、リスク評価を行うことを目的としています。

主要な発見

  • 膀胱がんのリスク:研究結果は、トリハロメタンの高濃度地域での膀胱がん発症リスクが有意に高いことを示しました。特に、長期間にわたる曝露が発症リスクを増加させることが確認されました。
  • 腎臓疾患のリスク:さらに、トリハロメタンの摂取が腎臓疾患のリスクを増加させる可能性も明らかになりました。研究チームは、トリハロメタンが腎機能に与える影響を詳細に解析し、曝露と疾患発症の関連性を明確にしました。

研究の重要性

サンパウロ大学の研究は、ブラジルにおける水質管理の改善に重要なデータを提供しています。この研究は、飲料水の安全性を確保するための政策立案に寄与しており、健康リスクの低減に向けた具体的な対策が求められています。

化学構造と種類

トリハロメタンは、化学構造が非常に特徴的な化合物です。基本的には、メタン分子(CH₄)の一部が変わることでトリハロメタンが形成されます。メタン分子は炭素原子1つとそれに結びつく4つの水素原子から成り立っています。このメタン分子の水素原子3つがハロゲン元素(塩素や臭素など)に置き換わると、トリハロメタンが生成されます。

具体的には、次のような種類があります:

  1. クロロホルム(CHCl₃)
  • クロロホルムは、炭素原子1つに3つの塩素原子と1つの水素原子が結びついています。
  • これはもっとも一般的

なトリハロメタンの一つであり、消毒過程で最も頻繁に生成されます。

  1. ブロモジクロロメタン(CHBrCl₂)
  • この化合物は、炭素原子1つに1つの臭素原子と2つの塩素原子、そして1つの水素原子が結びついています。
  • 臭素と塩素の組み合わせによって独特の性質を持ちます。
  1. ジブロモクロロメタン(CHBr₂Cl)
  • ジブロモクロロメタンは、炭素原子1つに2つの臭素原子と1つの塩素原子、そして1つの水素原子が結びついています。
  • これもまた、消毒過程で生成される重要なトリハロメタンの一つです。
  1. ブロモホルム(CHBr₃)
  • 最後に、ブロモホルムは炭素原子1つに3つの臭素原子と1つの水素原子が結びついています。
  • これは最も重いトリハロメタンの一つで、臭素が多く含まれているため、特に興味深い特性を持ちます。

これらの化合物はすべて、水道水の消毒過程で使用される塩素やその他のハロゲン化合物が水中の有機物質と反応することによって生成されます。

生成メカニズム

トリハロメタンの生成は、水道水を安全にするために行われる消毒過程での一連の化学反応の結果として発生します。以下に、その主な生成メカニズムを詳しく解説します。

1. 水の消毒

水道水を安全にするためには、細菌やウイルスなどの有害な微生物を殺す必要があります。これを行うために、以下のような消毒剤が使用されます:

  • 塩素:最も一般的に使用される消毒剤で、強力な殺菌作用があります。
  • 二酸化塩素:塩素に比べてトリハロメタンの生成が少ないとされていますが、特定の条件下では生成が増加することもあります。
  • オゾン:強力な酸化剤であり、効果的に微生物を殺すことができますが、費用が高く取り扱いが難しいため、広範な使用は限られています。
  • 紫外線:化学物質を使用しないため、トリハロメタンの生成がないのが特徴です。

2. 有機物との反応

自然の水には、落ち葉や植物の分解物などから発生する有機物が含まれています。この有機物は腐植物質(フミン質)と呼ばれ、消毒剤と反応することでトリハロメタンが生成されます。反応の流れは以下の通りです:

  • 有機物の存在:水中の有機物が消毒剤と接触。
  • ハロゲン化反応:塩素や臭素などのハロゲン原子が有機物と化学反応を起こし、新しい化合物を形成。
  • トリハロメタンの生成:生成された化合物の中で、炭素原子に3つのハロゲン原子が結合してトリハロメタンが形成されます。

3. 生成物の形成

生成されるトリハロメタンの種類と量は、多くの条件によって影響を受けます:

  • 水中の有機物の種類と濃度:有機物の種類や濃度が多いほど、トリハロメタンの生成が増加します。
  • 使用される消毒剤の種類:消毒剤によって生成されるトリハロメタンの種類と量が異なります。例えば、塩素は多くのトリハロメタンを生成しますが、オゾンや紫外線では少なくなります。
  • 温度:温度が高いほど化学反応が活発になり、トリハロメタンの生成が増加します。
  • pH:水の酸性度(pH)がトリハロメタンの生成に影響を与えます。一般に、pHが高い(アルカリ性)ほど生成量が増加します。

これらの条件を管理することで、トリハロメタンの生成を抑制し、水の安全性を保つことができます。具体的には、前処理で有機物を減らす方法や、消毒剤の種類を工夫する方法があります。

生成メカニズムに関する研究事例

研究事例1:アメリカのEPA研究

アメリカ環境保護庁(EPA)は、トリハロメタンの生成メカニズムを詳細に研究しています。EPAの研究によると、水中の腐植物質と塩素が反応することでクロロホルムが生成されることが確認されています。これにより、水中の有機物を減少させる前処理の重要性が強調されています。

研究事例2:カナダの健康カナダ研究

カナダでは、健康カナダがトリハロメタンの生成を抑制するための新しい消毒技術を研究しています。例えば、二酸化塩素やオゾンを使用することで、従来の塩素消毒に比べてトリハロメタンの生成が大幅に減少することが報告されています。

研究事例3:オーストラリアのシドニー大学研究

シドニー大学の研究では、異なる水源から取水した水に対して、さまざまな消毒剤を使用した場合のトリハロメタン生成量を比較しています。この研究では、水源によって有機物の種類が異なるため、生成されるトリハロメタンの種類と量が大きく変わることが示されています。

トリハロメタンの規制と基準

国際的な規制

世界各国では、トリハロメタンの濃度を規制するための基準が設けられています。以下は主要な国や地域の規制基準です。

  • 米国:米国環境保護庁(EPA)は、トリハロメタンの総量(TTHMs)の規制値を80マイクログラム/リットル(μg/L)に設定しています。
  • 欧州連合:欧州連合(EU)では、トリハロメタンの総量の規制値を100μg/Lに設定しています。
  • 日本:日本の厚生労働省は、トリハロメタンの総量の基準値を100μg/Lとしています。

規制の背景

これらの規制基準は、トリハロメタンの健康リスクを最小限に抑えるために設定されています。科学的な研究データやリスク評価に基づき、飲料水中のトリハロメタン濃度を管理することで、公衆衛生を守ることが目的です。

海外の規制事例

  1. カナダ:カナダ保健省は、トリハロメタンの規制値を70μg/Lに設定し、地域ごとの監視を強化しています。
  2. オーストラリア:オーストラリアでは、国立健康医学研究評議会(NHMRC)がトリハロメタンの基準値を200μg/Lに設定しています。
  3. シンガポール:シンガポールの国家環境庁(NEA)は、トリハロメタンの規制値を100μg/Lに設定し、定期的な水質検査を実施しています。
  4. インド:インドの中央公衆衛生環境工学研究所(CPHEEO)は、トリハロメタンの規制値を60μg/Lに設定し、飲料水の品質管理を強化しています。
  5. 南アフリカ:南アフリカの水資源省は、トリハロメタンの基準値を200μg/Lに設定し、水道水の品質を定期的に監視しています。

リスクの低減方法

水道水処理の改善

  • 消毒剤の選択:トリハロメタンの生成を抑えるために、塩素以外の消毒剤(例:二酸化塩素、オゾン、紫外線)を使用することが考えられます。これらの消毒剤は、有機物との反応によるトリハロメタンの生成を抑える効果があります。
  • 前処理の強化:消毒前に水中の有機物を除去するための処理(例:凝集沈殿、活性炭吸着)を強化することで、トリハロメタンの生成を減少させることができます。
  • 代替水源の利用:汚染の少ない水源を利用することで、水中の有機物濃度を低減し、トリハロメタンの生成を抑制することが可能です。

具体的な取り組み例

  1. アメリカ:ロサンゼルスの前処理強化
    ロサンゼルス市では、凝集沈殿処理を強化し、水中の有機物を効率的に除去することで、トリハロメタンの生成を抑制しています。
  2. ドイツ:ベルリンの活性炭吸着
    ベルリン市では、活性炭吸着技術を導入し、水中の有機物を効果的に除去することで、トリハロメタンの濃度を低減しています。
  3. オーストラリア:シドニーの代替水源利用
    シドニー市では、汚染の少ない水源を選定し、水中の有機物濃度を低減することで、トリハロメタンの生成を抑制しています。

家庭での対策

  • 浄水器の使用:家庭用の浄水器を使用することで、水道水中のトリハロメタン濃度を低減することができます。活性炭フィルターなどが効果的です。
  • 水の沸騰:水を沸騰させることで、揮発性のトリハロメタンを減少させることができます。ただし、完全に除去することは難しいため、補助的な対策として使用します。
  • ボトルウォーターの利用:トリハロメタンの含有量が低いボトルウォーターを利用することで、リスクを減らすことができます。ただし、環境負荷やコストも考慮する必要があります。

今後の展望

新しい技術の開発

トリハロメタンのリスクを低減するためには、新しい水処理技術の開発が不可欠です。例えば、ナノテクノロジーを活用した高性能フィルターや、より効果的な有機物除去技術の開発が期待されています。

最新技術の事例

  1. アメリカ:カリフォルニア大学のナノフィルター技術
    カリフォルニア大学の研究チームは、ナノテクノロジーを活用した高性能フィルターを開発し、トリハロメタンの効果的な除去を実現しています。
  2. ドイツ:ミュンヘン工科大学の新しい有機物除去技術
    ミュンヘン工科大学では、より効果的な有機物除去技術の開発を進めており、水道水の安全性向上に貢献しています。
  3. 日本:東京大学の革新的な水処理技術
    東京大学の研究者たちは、革新的な水処理技術を開発し、トリハロメタンの生成を抑制する新しい方法を提案しています。

規制の強化と国際協力

各国の規制基準の強化と国際的な協力が、トリハロメタンのリスク管理において重要です。国際的なデータ共有や研究の促進により、より効果的な対策が講じられるでしょう。

国際協力の具体例

  1. 世界保健機関(WHO)と各国の共同研究
    WHOは、各国と協力してトリハロメタンに関する共同研究を進め、最新のデータを共有しています。
  2. 欧州連合(EU)と加盟国の規制強化
    EUは、加盟国と協力してトリハロメタンの規制基準を強化し、飲料水の安全性を確保しています。
  3. アジア太平洋地域の国際協力プログラム
    アジア太平洋地域では、各国が協力してトリハロメタンに関する情報を共有し、効果的な対策を講じています。

公衆衛生の啓発

トリハロメタンに関する情報を広く公衆に提供し、リスクと対策についての理解を深めることも重要です。教育キャンペーンや情報提供を通じて、一般の人々が自分自身と家族の健康を守るための知識を得られるようにすることが求められます。

公衆衛生啓発の取り組み

  1. アメリカ:EPAの情報提供プログラム
    EPAは、トリハロメタンに関する情報を広く提供し、一般市民の健康意識を高めるためのプログラムを実施しています。
  2. イギリス:国立保健サービス(NHS)の教育キャンペーン
    NHSは、トリハロメタンのリスクと対策についての教育キャンペーンを展開し、国民の健康意識を向上させています。
  3. オーストラリア:地方自治体の啓発活動
    オーストラリアの地方自治体は、トリハロメタンに関する情報を提供し、市民の健康を守るための啓発活動を行っています。

結論

トリハロメタンは、水道水の消毒過程で生成される有害な副生成物であり、長期的な健康リスクが懸念されています。しかし、適切な規制と管理、そして個々の対策によってそのリスクを最小限に抑えることが可能です。今後も新しい技術の開発や国際協力の強化を通じて、安全で健康的な飲料水の供給が続けられることが期待されます。

以上、トリハロメタンと健康に関する詳細な情報を提供しました。これを参考に、日常生活での水の安全性を見直し、適切な対策を講じることが重要です。

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