中國油港低碳綠色化發(fā)展的影響因素分析

董國松,范厚明,張曉楠

(大連海事大學(xué) 交通運(yùn)輸管理學(xué)院,遼寧 大連 116026)

一、問題的提出

油港是油船停靠、補(bǔ)給、檢修的基地,也是油品轉(zhuǎn)運(yùn)、交接、儲(chǔ)存的基地.油港由多個(gè)油碼頭構(gòu)成,《油碼頭安全技術(shù)基本要求》(GB 16994-1997)中對油碼頭的定義是"油碼頭是指專供油船停靠、裝卸散裝油類的泊位及裝卸作業(yè)區(qū)".現(xiàn)代油碼頭技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備先進(jìn),是水上運(yùn)輸?shù)闹匾画h(huán),在水上運(yùn)輸及國民經(jīng)濟(jì)中起著重要作用.

目前,我國油港的數(shù)量和規(guī)模不斷增長,對環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響,如:由于人們對海洋自凈能力估計(jì)過高,導(dǎo)致海洋一度被視為天然的垃圾處理廠,陸地廢棄物、船舶污水和垃圾向海洋大量排放,碼頭海域污染非常嚴(yán)重;碼頭以及基礎(chǔ)配套設(shè)施的建設(shè)中,存在一定的安全隱患,對人們的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成了巨大的威脅;低效的港口設(shè)備及老舊油船在碼頭區(qū)域內(nèi)運(yùn)行,排放大量的溫室氣體和污染氣體等.因此,如何建設(shè)低碳綠色油港,使其既能最大限度地發(fā)揮油港對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用,又能將其對環(huán)境的危害降到最低限度,已成為當(dāng)前我國油港運(yùn)營過程中亟待解決的問題.

胡錦濤總書記指出:"堅(jiān)持節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的基本國策,關(guān)系人民群眾切身利益和中華民族生存發(fā)展.必須把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置,落實(shí)到每個(gè)單位、每個(gè)家庭."2009年哥本哈根世界氣候大會(huì)上,氣候科學(xué)家們表示全球必須停止增加溫室氣體排放,并且在2015年到2020年間開始減少排放.我國政府已向全世界鄭重承諾,到2020年,中國的單位GDP的二氧化碳排放量要比2005年下降40% ～45%.要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需要各行各業(yè)的努力,也需要港口行業(yè)的積極參與.因此,系統(tǒng)分析我國油港低碳綠色化發(fā)展的影響因素,識(shí)別其"非低碳、非綠色"因素,是目前我國建設(shè)低碳綠色油港進(jìn)程中亟待解決的問題.

二、相關(guān)研究綜述

隨著我國石油需求量日益增大,海上油品運(yùn)輸量越來越大,我國建設(shè)的油港數(shù)量在不斷增加,規(guī)模在不斷擴(kuò)大,由此帶來的環(huán)境問題也相應(yīng)增多.影響油港低碳綠色化發(fā)展的因素,近年來也引起國內(nèi)外一些學(xué)者和經(jīng)營者的關(guān)注,開展了一些這方面的研究.

(1)大氣環(huán)境方面.T. Paulauskiene等[1](2009)介紹了油碼頭揮發(fā)性有機(jī)化合物的相關(guān)問題,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和檢測值的對比,提出空氣濕度、風(fēng)力和大氣壓力影響空氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度,還分析了油碼頭和毗鄰地區(qū)氣象要素、石油產(chǎn)品儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)和儲(chǔ)罐的填充水平對VOC(volatile organic compounds)排放的影響.蘭儒等[2](2009)通過對油碼頭大氣污染進(jìn)行預(yù)測,并對結(jié)果進(jìn)行分析,指出了油氣對大氣環(huán)境和生態(tài)的不利影響.

(2)港口污水處理方面.蔣建華等[3](2004)對鎮(zhèn)海煉化公司原油碼頭的壓艙水和油罐脫水等主要污水的組成進(jìn)行了分析,對原油碼頭污水處理裝置運(yùn)行過程中存在的問題作了深入了解,提出了原油碼頭污水優(yōu)化處理方案.任玉森[4](2003)介紹了近年來研究較多和廣泛使用的含油廢水處理方法,探討了各種處理方法的分離原理,并對各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)作了比較.周瓊等[5](2008)對沿海港口含油廢水的主要來源、港口處理油污水的過程和存在的問題進(jìn)行了總結(jié),并介紹了傳統(tǒng)含油廢水處理方法中吸附法和膜法在近年來的發(fā)展?fàn)顩r,總結(jié)了這兩種方法在深度處理含油廢水方面取得的最新研究成果,最后對港口油污水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望.Blanchard等[6](2003)介紹了阿拉斯加瓦爾迪茲港口的油碼頭壓艙水所排放的碳?xì)浠衔锏奶幚砑夹g(shù),并對港口的環(huán)境保護(hù)提出了新的要求.

(3)減少二氧化碳排放量方面.柳鶯[7](2008)介紹了德國西門子推出的一種新型的船岸電力解決系統(tǒng)"Siplink",通過該產(chǎn)品可以使船舶減少能耗25%～30%.胡毓[8](2009)提出為減少船舶二氧化碳排放量,船企應(yīng)勇于更新船舶設(shè)計(jì)理念,在船舶設(shè)計(jì)中采用先進(jìn)的低碳排放技術(shù).苗鳳娟[9](2006)介紹了解決到港船舶對環(huán)境污染所采用的船舶岸電技術(shù),并以上海港為研究對象,提出了船舶接用岸電技術(shù)的具體方案,在減少到港船舶對環(huán)境污染的同時(shí),減少了到港船舶的二氧化碳排放量.

(4)生態(tài)方面.高峰[10](2010)介紹了墨西哥灣石油泄漏對海洋生物造成的巨大影響,造成稀有物種瀕臨滅絕.不僅如此,大量石油泄漏后會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人類的身體健康,帶來慢性疾病甚至是死亡.朱姝霖[11](2010)提出海上石油泄漏對海洋生物的危害,嚴(yán)重影響了海洋的生態(tài)系統(tǒng).李湘濤[12](2010)介紹了墨西哥灣石油泄漏對海洋生物的影響,特別是對鳥類和魚類的危害十分嚴(yán)重.徐高亮等[13](2010)介紹了石油污染對海洋生物、海洋生態(tài)環(huán)境和水產(chǎn)業(yè)的危害.宋維玲等[14](2010)介紹了大連新港溢油對港口、海域和海灘的3條污染途徑,嚴(yán)重影響了海洋的生態(tài)環(huán)境.

(5)噪聲方面.張衛(wèi)等[15](2001)探討了我國內(nèi)河船舶噪聲污染現(xiàn)狀,并分析了船舶的噪聲源.叢燕[16](2008)介紹了噪聲的定義、特征、來源,闡述了噪聲對人的生理和心理造成的危害.

(6)油污染清理方面.陳勇民[17](2002)針對我國港口水域由于事故原因所造成的水體石油污染,提出去除石油類污染物質(zhì)的經(jīng)濟(jì)可靠的生物修復(fù)技術(shù),并探討其理論基礎(chǔ)和技術(shù)方法.M.O.ADEBAJO等[18](2003)論述了具有合成和吸附性能的多孔吸附材料在有機(jī)物清理方面的廣泛使用,特別是在石油泄漏區(qū)域的清理方面.李龍剛[19](2010)介紹了船舶油污染的產(chǎn)生和危害,并綜述圍油欄、吸收劑、分散劑、凝油劑、焚燒法等各種溢油污染的治理方法,最后比較了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn).

綜上,目前對油港的大氣、海水、生態(tài)等方面進(jìn)行分析和研究的文獻(xiàn)較多,缺乏對油港低碳綠色化發(fā)展的影響因素進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析.因此,本文的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.

三、影響中國油港低碳綠色化發(fā)展的因素

影響我國油港低碳綠色水平的因素眾多且復(fù)雜,不僅要分析所有油港的共性因素,還要選取能夠突出油港特點(diǎn)的因素.在分析過程中參考的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)具體有:《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997)、《船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3552-83)、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-1996)、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB 12348-2008)、《城市港口及江河兩岸區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB 11339-89)、《港口工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》(J TJ 231-94)、1993年12月29日生效的《生物多樣性公約》(Convention on Biological Diversity)和《油碼頭安全技術(shù)基本要求》(GB 16994-1997).

結(jié)合油港的自身特點(diǎn),本文共確定了水環(huán)境、大氣環(huán)境、聲環(huán)境、固體廢物、生態(tài)環(huán)境、二氧化碳排放、能源消耗和工作安全等8個(gè)因素,21個(gè)子因素,如圖1所示.

1.水環(huán)境

水環(huán)境是指相對穩(wěn)定的、以陸地為邊界的天然水域所處空間的環(huán)境.水環(huán)境的污染和破壞已成為當(dāng)今世界主要的環(huán)境問題之一,因此油港所處區(qū)域的水環(huán)境是影響其低碳綠色建設(shè)的最重要的因素之一.由于油港的主要污水種類是含油污水和生活污水,它們是導(dǎo)致油港水環(huán)境惡化的根源,特別是運(yùn)營過程中所排放的保持船舶平衡的壓艙水、換油時(shí)使用的洗艙水、艙底水等含有大量石油,如果直接排放會(huì)對水體造成油污染,因此低碳綠色油港水環(huán)境質(zhì)量所要檢測的指標(biāo)是生活污水排放濃度和油港污水排放濃度.水環(huán)境因素包括的內(nèi)容如圖2所示.

圖1 中國油港低碳綠色化發(fā)展的影響因素

圖2 水環(huán)境因素

(1)生活污水排放濃度(mg/L):主要從化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、懸浮物(SS)、石油類等含量這幾個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行評價(jià).

(2)油港污水排放濃度(mg/L):主要從化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物、石油類等含量這幾個(gè)指標(biāo)來評價(jià).

根據(jù)《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3097-1997),按照海域的不同使用功能和保護(hù)目標(biāo),海水水質(zhì)分為四類:第一類,適用于海洋漁業(yè)水域、海上自然保護(hù)區(qū)和珍稀瀕危海洋生物保護(hù)區(qū);第二類,適用于水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、海水浴場、人體直接接觸海水的海上運(yùn)動(dòng)或娛樂區(qū)以及與人類食用直接有關(guān)的工業(yè)用水區(qū);第三類,適用于一般工業(yè)用水區(qū)、濱海風(fēng)景旅游區(qū);第四類,適用于海洋港口水域、海洋開發(fā)作業(yè)區(qū).而根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3552-83),排入第二類海域的污水,執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn);排入第三類海域的污水,執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn);而達(dá)到低碳綠色油港目標(biāo)的區(qū)域的海水水質(zhì)應(yīng)至少達(dá)到第三類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn).

2.大氣環(huán)境

大氣環(huán)境和人類生存密切相關(guān),大氣環(huán)境的每一個(gè)因素幾乎都能影響到人類,而人類生活或工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排出的有害氣體可改變原有空氣的組成,并引起污染,造成全球氣候變化,破壞生態(tài)平衡.油港營運(yùn)期間主要的空氣污染物來源包括:一是船舶、岸上動(dòng)力裝置的運(yùn)行等都排放的一定的大氣污染物,對此著重檢測的污染因子包括一氧化碳、氮氧化物、可吸入顆粒物、總懸浮顆粒物和二氧化硫;二是油氣污染物,油類產(chǎn)品含有其他混合烴類物質(zhì)及少量的苯和甲苯,所以空氣污染物著重檢測苯、甲苯和非甲烷總烴的濃度.大氣環(huán)境因素包括的內(nèi)容如圖3所示.

圖3 大氣環(huán)境因素

(1)大氣污染物濃度(mg/m3):一般的大氣污染物包括二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、可吸入顆粒物、總懸浮顆粒物等.

(2)油氣污染物排放濃度(mg/m3):主要指油港運(yùn)營期間產(chǎn)生的烴類的排放,包括苯、甲苯和非甲烷總烴等.

根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-1996),環(huán)境空氣質(zhì)量按照功能區(qū)可以分為三類:一類區(qū)為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的地區(qū);二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū);三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū).而按照環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分級將環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為三級,其中一類區(qū)執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn),二類區(qū)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn),三類區(qū)執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn).低碳綠色油港區(qū)域的空氣標(biāo)準(zhǔn)需要達(dá)到二級空氣標(biāo)準(zhǔn).

3.聲環(huán)境

從環(huán)境保護(hù)的角度看,凡是影響人們正常學(xué)習(xí)、工作和休息的聲音,凡是人們在某些場合"不需要的聲音",都統(tǒng)稱為噪聲.一些油港的附近也存在辦公區(qū)和生活區(qū),因此聲環(huán)境對于評價(jià)低碳綠色油港也有著重要意義.油港的噪聲污染主要包括泊位裝卸設(shè)備噪聲,各類泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的動(dòng)力噪聲和運(yùn)輸車輛、機(jī)車、船舶噪聲,因此低碳綠色油港聲環(huán)境所要檢測的指標(biāo)應(yīng)為生活區(qū)、油船、油罐車以及裝卸機(jī)械和泵房的噪聲排放量.聲環(huán)境因素包括的內(nèi)容如圖4所示.

圖4 聲環(huán)境因素

(1)碼頭工作區(qū)噪聲排放量(dB(A)):所評價(jià)的油港油船鳴笛及作業(yè)、泵房運(yùn)作、油罐車運(yùn)行所產(chǎn)生的噪聲的日平均值.油碼頭的工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB 12348-2008)、《城市港口及江河兩岸區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB 11339-89)的有關(guān)規(guī)定.

(2)生活區(qū)噪聲排放量(dB(A)):所評價(jià)的油港生活區(qū)的噪聲的情況.

4.固體廢物

固體廢棄物是指人類在生產(chǎn)、生活和消費(fèi)及其他活動(dòng)中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物質(zhì).固體廢棄物的危害很大,不僅影響人們的身體健康,而且造成環(huán)境的污染.油港的固體廢物主要包括生活垃圾和船舶垃圾兩方面.

(1)生活垃圾的排放量(kg/人天):生活垃圾是在日常生活中或?yàn)槿粘Ｉ钐峁┓?wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物,主要是指油港的日常生活區(qū)和辦公區(qū)產(chǎn)生的廚房垃圾、廢棄塑料包裝等.

(2)船舶垃圾的排放量(kg/人天):船舶垃圾是產(chǎn)生于船舶通常的營運(yùn)期間,并要不斷地定期給予處理的各種食品、日常用品和工作用品的廢棄物,主要指被拋棄的、無用的、不需要的或多余的物質(zhì).本文評價(jià)的船舶垃圾主要指遠(yuǎn)洋船舶和港作船排放的垃圾.

5.生態(tài)環(huán)境

生態(tài)環(huán)境問題是指人類為其自身生存和發(fā)展,在利用和改造自然的過程中,對自然環(huán)境破壞和污染所產(chǎn)生的危害人類生存的各種負(fù)反饋效應(yīng).因此,生態(tài)環(huán)境是影響低碳綠色油港建設(shè)的不可或缺的因素.生物多樣性和綠化水平是決定生態(tài)環(huán)境是否平衡的重要因素.生物多樣性是指地球上所有生物(動(dòng)物、植物、微生物等),它們所包含的基因以及由這些生物與環(huán)境相互作用所構(gòu)成的生態(tài)系統(tǒng)的多樣化程度.與生態(tài)敏感區(qū)保持適宜的距離是保護(hù)生物多樣性的一種途徑,而植被覆蓋率是反映森林資源和綠化水平的重要指標(biāo).因此低碳綠色油港的生態(tài)環(huán)境所要檢測的指標(biāo)應(yīng)包括海洋和陸地生物多樣性受影響程度、與生態(tài)敏感區(qū)的距離和植被覆蓋率4個(gè)方面.

(1)海洋生物多樣性受影響程度:所評價(jià)的油港所產(chǎn)生的污染物對海洋生物多樣性的影響程度.

(2)陸地生物多樣性受影響程度:所評價(jià)的油港所產(chǎn)生的污染物對陸地生物多樣性的影響程度.

(3)植被覆蓋率(%):所評價(jià)的油港植物垂直投影面積與油港總面積之比.

(4)與生態(tài)敏感區(qū)的距離(m):所評價(jià)的油港與對該區(qū)域總體生態(tài)環(huán)境起決定作用的生態(tài)要素和生態(tài)實(shí)體之間的距離.

6.二氧化碳排放

溫室氣體不屬于大氣污染物,但溫室氣體一旦超出大氣標(biāo)準(zhǔn),便會(huì)造成溫室效應(yīng),使全球氣溫上升,威脅人類生存.因此,控制溫室氣體排放已成為全人類面臨的一個(gè)重要問題.碳排放是關(guān)于溫室氣體排放的一個(gè)總稱.溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳,一般可以將"碳排放"理解為"二氧化碳排放".因此,所要構(gòu)建的低碳綠色油港中的"低碳",旨在盡可能地減少二氧化碳的排放,有效地控制二氧化碳對大氣環(huán)境的影響.油港的二氧化碳排放主要來自到港船舶、到港油罐車以及為港口輸油管線和儲(chǔ)油罐加熱的各類鍋爐的二氧化碳排放.因此低碳綠色油港二氧化碳排放主要檢測的指標(biāo)應(yīng)為到港船舶、到港油罐車以及港內(nèi)各類鍋爐的二氧化碳排放量.

(1)船舶二氧化碳平均日排放量(t/天):到港油船二氧化碳的平均日排放量.

(2)油罐車二氧化碳平均日排放量(t/天):到港油罐車二氧化碳的平均日排放量.

(3)油港加熱系統(tǒng)二氧化碳平均日排放量(t/天):為港口輸油管線和儲(chǔ)油罐加熱、保溫的各類鍋爐的二氧化碳平均日排放量.

7.能源消耗

能源是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ).在某種意義上講,人類社會(huì)的發(fā)展離不開優(yōu)質(zhì)能源的開發(fā)和應(yīng)用.但是,人類在享受能源帶來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步等利益的同時(shí),也遇到一系列無法避免的能源安全挑戰(zhàn),能源短缺、資源爭奪以及過度使用能源造成的環(huán)境污染等問題威脅著人類的生存與發(fā)展.因此,能源消耗也是評價(jià)低碳綠色油港需要考慮的指標(biāo)之一.在油港的運(yùn)營過程中,能源消耗包括:

(1)裝卸生產(chǎn)能源消耗量(度/萬噸吞吐量):碼頭用于裝卸油品的輸油臂等的電力消耗,單位可折成標(biāo)準(zhǔn)煤(t).

(2)輔助生產(chǎn)能源消耗量(度/萬噸吞吐量):碼頭為裝卸生產(chǎn)服務(wù)的其他的生產(chǎn)能源消耗量,包括港務(wù)船舶、辦公樓、碼頭設(shè)施維修、碼頭污水處理、給排水等電力消耗,單位可折成標(biāo)準(zhǔn)煤(t).

(3)油港加熱系統(tǒng)能源消耗量(t/天):為港口輸油管線和儲(chǔ)油罐加熱、保溫的各類鍋爐的能源消耗量(噸標(biāo)準(zhǔn)煤).

8.工作安全

油碼頭的管道多、作業(yè)復(fù)雜,一旦操作失誤或因設(shè)備缺陷而造成跑油,輕則污染環(huán)境,重則引起火災(zāi)爆炸事故,危及面寬,撲救困難,因此油碼頭的工作安全就顯得尤為重要.如果不注重安全和防患于未然,很容易引起火災(zāi)爆炸和溢油等事故,不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還會(huì)污染環(huán)境,影響生態(tài)平衡.因此工作安全也是評價(jià)低碳綠色油港的一個(gè)指標(biāo).在油碼頭的運(yùn)營過程中,由于所接觸的都是易燃易爆的油類貨物,因而防止火災(zāi)爆炸和溢油事故就是工作安全的重點(diǎn).低碳綠色油港工作安全包括:

(1)碼頭防火設(shè)計(jì):海港和河港碼頭防火設(shè)計(jì)情況,應(yīng)按設(shè)計(jì)船型的載重噸分級.

(2)安全管理措施:所評價(jià)的油碼頭的各個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的安全管理水平.

(3)人員業(yè)務(wù)水平:所評價(jià)的油碼頭操作人員的業(yè)務(wù)熟練水平、技術(shù)操作水平,是直接影響油碼頭安全管理工作的關(guān)鍵因素.

四、結(jié) 語

本文提出了目前影響我國油港低碳綠色化發(fā)展的8個(gè)因素、21個(gè)子因素,并分別進(jìn)行了系統(tǒng)的分析.研究結(jié)果可以幫助識(shí)別油港的"非低碳、非綠色"因素并找出薄弱環(huán)節(jié)所在,進(jìn)而為低碳綠色油港評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建提供基礎(chǔ),為低碳綠色油港的建設(shè)提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo),有利于提升油港及所在區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展能力.由于關(guān)于低碳綠色港口方面的研究尚處在初級階段,本文的研究還需進(jìn)一步完善和深入,以建立我國低碳綠色油港的評價(jià)指標(biāo)體系并進(jìn)行實(shí)際的評價(jià),從而更好地為主管部門和相關(guān)企業(yè)提供決策參考.

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