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Acid rain composition and its correlation analysis at Guangzhou

广州市酸雨成分及其相关分析


分析了2003年11月-2004年10月广州市龙洞79次降雨的化学组分及其各组分之间的相关关系。得出:(1)观测期间总降雨量1359.8,单次降雨的pH值在3.22-7.29之间,平均4.83;以pH<5.6为酸雨的临界值,则酸雨频率占降雨次数的77.2%或占降雨量的81.5%;(2)广州降水的化学组成以SO42-、Cl-和NO3-为主要阴离子,阳离子中以Ca2+、NH4+、Na+所占比例较大;(3)广州地区酸雨属硫酸型,降雨中的SO42-、NO3-、PO43-、Cl-、NH4+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+离子浓度分别为0.150,0.045,0.002,0.163,0.058,0.006,0.013,0.083和0.007mol·L-1,单次降雨的SO42-/NO3-比值在0.42-17.6之间,年平均为3.33,该值比西南地区相应值低许多,而且与同一地点5年前测定的结果相比较,SO42-/NO3-比值有变小的趋势,说明广州地区NOx排放量高逐渐增加;(4)广州地区酸雨有着明显的季节变化规律,春、夏、秋季酸雨比较严重,冬季酸雨较少出现,这与西南地区的重庆(冬季酸雨较春季严重)酸雨季节规律相反;(5)通过SPSS统计分析得出,雨量与各化学组分含量成负相关,说明雨量对大气污染物质的稀释作用;酸雨各化学成分之间存在着一定的相关性,如SO42-与Ca2+,NO3-与NH4+,K+与Na+、Mg2+离子,Na+与Mg2+等都存在显著的正相关,利用这种相关可以建立某些酸雨成分的预测模型。

Based on the rainfall measurement of 79 rain events and the chemical composition determination of rainwater at Guangzhou‘s Longdong from November 2003 to October 2004, the acid rain frequency, chemical composition, and its correlation were studied in the paper.The results showed that: (1) Total amount of rainfall was 1359.8 mm during the monitoring period.The pH values varied from 3.22 to 7.29 and with an average of 4.83.The frequency of acid rain (pH<5.6) is 77.2%, and the amount of acid rain accounts for 81.5% of total rainfall.(2) Acid rainwater takes SO42-, Cl- and NO3- as main anion, and has high concentration of Ca2+, NH4+ and Na+.(3) The acid rain at Guangzhou belongs to sulphate-dominated type.The concentration of SO42-, NO3-, PO43-, Cr, NH4+, K+, Na+, Ca2+and Mg2+ in rainwater are 0.150, 0.045, 0.002, 0.163, 0.058, 0.006, 0.013, 0.083 and 0.007 mol·L-1, respectively.The SO42-/NO3- ratios vary from 0.42 to 17.6, with an average of 3.33, which is much lower than that in southwest China.And the ratio is also less than that measured 5 years ago in the same place.It indicates that the high NOx emission at Guangzhou is a severe environmental threat.(4) There is obvious seasonal variation in rainwater chemistry at Guangzhou, it is that acid rain is more serious in spring, summer and autumn but not in winter.That is the reverse of what observed at Chongqing of southwest China, where acid rain being more serious in winter than in spring.(5) According to the SPSS analysis of measured data, there is a negative relation between rainfall and concentration of each of major element composition, which can illuminate the dilution effect of atmospheric pollutants by rainwater.There is also certain correlation among the chemical compositions of acid rain, such as significant positive relationships between SO42- and Ca2+, NO3- and NH4+, K+ and Na+/Mg2+, Na+ and Mg2+, respectively..


全 文 :生态科学2005年8月第24卷第3期 ECOLOGICSCIENCEAug.,2005,25(3):254~257
广州市酸雨成分及其相关分析
杨乐苏,周光益,于 彬,王志香(中国林科院热带林业研究所,广州,510520)
【摘要】 分析了2003年11月~2004年10月广州市龙洞79次降雨的化学组分及其各组分之间的相关关系。得出:(1)
观测期间总降雨量l359.8,单次降雨的pH值在3.22~7.29之间,平均4.83:以pH<5.6为酸雨的临界值,则酸雨频率占
降雨次数的77.2%或占降雨量的81.5%;(2)广州降水的化学组成以S04厶、Cl’和N03’为主要阴离子,阳离子中以Ca2+、
NH4+、Na+所占比例较大;(3)广州地区酸雨属硫酸型,降雨中的s042。、N03’、P043‘、cl。、NH4+、K+、Na+、ca2+、Mgz+
离子浓度分别为O.150,o.045,o.002,0.163,O.058,O.006,0.013,o.083和o.007moI·L-1,单次降雨的s0产N阱比值在O.42~
17.6之间,年平均为3.33,该值比西南地区相应值低许多,而且与同一地点5年前测定的结果相比较,S04},N03.比值有
变小的趋势,说明广州地区NOx排放量高逐渐增加;(4)广州地区酸雨有着明显的季节变化规律,春、夏、秋季酸雨比
较严重,冬季酸雨较少出现,这与西南地区的重庆(冬季酸雨较春季严重)酸雨季节规律相反;(5)通过SPSS统计分
析得出,雨量与各化学组分含量成负相关,说明雨量对大气污染物质的稀释作用;酸雨各化学成分之间存在着一定的相
关性,如s042。与ca2+,No,’与NH4+,K+与Na+、M矿+离子,Na+与M矿+等都存在显著的正相关,利用这种相关可以建
立某些酸雨成分的预测模型。
关键词:广州市;酸雨;酸雨成分;相关分析
中图分类号:X131.1 文献标识码:A 文章编号:l008·8873(2005邸-254—04
Acidraincomposinon蛆dits∞rI℃I蛐on■n叠舾isltGu蛆15出ou
YANGLe.su,ZHOUG啪g-yi,YUBin,ⅥrANGZhi.xiang(Re∞archinstitIlteofTIropicalFore蛐哆,CAF,Guangzhou.510520,
China)
Ab啦r眦Basedont11erainfaIlmeasurementof79raineventsaIldthechemicalomDositiondetemlinationofrai water
Guangzhou’sLongdon2f}omNovelll_ber2003t0october2004,theacidrainf-requency,cheIllicalcomposition,anditscorrelation
werestudiednt11epaper-Theresultsshowedthat:(1)Tbtal啪ountofrainfaIlw s1359.8mmduringthemonitoringperiod.The
pHvaluesvariedfbm3.22to7.29andwitha11averageof4.83.Thefrequencyofa idrain(pH<5.6)is77.2%,锄dthe锄ountof
acidrainaccountsfor81.5%oftotalrain削I.(2)Acidminwatertal(esS046,Cl。锄dN03。硒main龃ion,锄dh蕊highconcentration
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Cl’,NH4+,K+,Na+,caz+柚dM矿inrainwaterrO.150,O.045,O.002,O.163,O.058,O.006,O.013,O.083锄d.007n的l·L-l,
respectively.TheS042-/N03。ratiosvaryf.romO.42tO17.6,witha11averageof3.33,whichismuchlowerth锄thatinsouthw嚣t
China.AndmeratiosalsolessthaIlmatm翰sllred5yearSagointhesarnepI却ce.Itindi∞把stIIatmehi曲N0xemi踌ionat
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acidrainismores riousinspdn&summer明d卸tu枷butnoinwinter.111atistherevcr∞ofwhatobservedatChon鹊illgof
southwestChina、】v_hercacidrainbeingmores riousin州nterth锄inspring.(5)AccordingtotheSPSS锄alysisofme弱删data,
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Keyword:Guan霉皿10u:Acidrain cidra ncomposition;Correlationanalysis
酸雨即酸性湿沉降,一般是指pH<5.6的降雨。酸
雨中不仅含有大量的H+,而且还含有高浓度的具有酸
化作用的S042‘和NO,一等,同时也有许多金属阳离子、
微量元素及各种有机污染物。酸雨对陆地及水生生态
系统的影响已成为全球范围的重大环境问题,酸雨对
森林生态系统的影响,在国内外引起了人们的高度重
视,并有许多的研究报道【l~9】。广东特别是珠江三角
洲地区的酸雨比较严重【lo】。本文通过分析广州市龙洞
地区酸雨的化学组成、酸雨各化学组分之间的相关关
系、为进行元素的地球化学循环研究、城市森林生态
系统与环境的互动关系提供背景性资料。
N,108。08’E,海拔60m。气候为亚热带季风气
候,历年平均年降雨量为1600Im,且主要集中在
雨季。
降雨量测定是在该区域的空旷地设置一标准雨量
筒以测定降雨量,同时布设1个干净的塑料大盆,收
集每次降雨过程的化学分析水样。.取样后立即送实验
室进行分析。用靛酚蓝比色法测定NH。+,用钼锑抗比
色法测P043‘,K、Na、ca、Mg用原子吸收光谱法,
pH值用DF807型离子计测定。
收稿日期:
基金项目:
l 研究方法
作者简介
观测点位于广州市东北部的龙眼洞,3l。55
7
2005旬6啪,2005-07.20接受
国家科技部社会公益专项(2002Bm50132)及广东省自然科学
基金项目(032384)
杨乐苏(19“一),女,湖南新宁人,实验师,从事分析化学
研究和测试工作。
万方数据
4期 杨乐苏,等:广州市酸雨成分及其相关分析
2结果与分析
2.1酸雨频率
从2003年11月至2004年10月,共采集了79
次降雨水样,雨量范围从0.7~126.1mm,这79次降雨
总量1359.8mm,各不同降雨量级的取样次数分配比
例见图1。从酸雨的频率看(图2),将降雨的pH值划分
为5个等级即≤4.0,4.O~4.5,4.5~5.6,5.6~6.5及
>6.5,无论是降雨次数还是相应的频率,在各pH值
等级的分配格局呈偏态分布,且所占的最大比例都在
pH值为4.O~4.5;若以pH<4.5为酸雨的临界值,则
降雨次数的55.7%或降雨量的62.8%为酸性降雨,若以
pH<5.6为酸雨的临界值,则酸雨频率更高,占降雨次
数的77.2%或占降雨量的81.5%,这一数据说明广州
市的酸雨现状还是相当严重的,应引起政府及有关部
门的高度重视。
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雨量级RainfalI瑚gc(硼n)
图1 各不同降雨量级的取样次数分配
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pH
图2酸雨的频率
Fig.2Frequencyofacid憎in
2.2酸雨成分分析
表1列出了研究期间(2003~2004年)广州龙洞
地区不同酸度等级的降雨雨水各主要化学成分及年平
均值【文中离子浓度单位为:mmol/L(N03。、NH4+、K_、Na+、
cl’),mmolⅢ矿+·L_l,mm01%ca2+·L.1,mm01%s042:·L-1,
mmoI%P043。·L-1]。广州地区降雨属硫酸型,单次降雨
的SOl2.倚的3’比值在0.42~17.6之间,而年平均3.33,
这说明广州地区酸雨的N伤。成分已是占了非常重要的
地位。阴离子中s042‘占绝对的优势,其次是cl’和
N03一;阳离子中以Ca2+、NH4+、Na+所占比例较大;
由于广州地区降雨受海洋的影响,Cr和Na+含量较高,
为西南地区的数倍,这些结果与其他研究相似p引。降
雨中的S046、N03’、P04弘、Cl。、NH4+、C、Na十、
caZ+、Mf+离子浓度分别为o.150,o.045,o.002,o.163,
O.0 8,0.006,O.013,O.083和0。007;S042Ⅲ03-比西南地
区相应值低许多,而且与同一地点1998~1999年测定
的结果相比较,s042。/N03‘比值有变小的趋势,这与广
州地区N0x高排放量有关(汽车尾气中的NOx已成
为新的重要污染源)。降水酸度与降水中所含酸碱性物
质量及其化学性质有关,(s042’+N03’)/(ca2++NH4+)
比值(表中‰值)则反映了降水中影响酸度的主要阴
阳离子的比例,并且该比值与pH值之间存在反相关
关系。广州地区该比值在O.79~1.6之间,远大于北方
和西南地区襁应值份j5{}为O.4~O.7和1)p¨,说明降雨
酸化现象已十分严重。另外,通过不同方式的计算(算
术平均和加权平均),得出的值相差较大,所以建议在
计算时应采用加权平均的方法。
2.3酸雨成分的季节变化
从表2可知,广州地区酸雨有着明显的季节变化
规律。春、夏、秋季酸雨比较严重,冬季酸雨较少出
现。而西南地区的重庆地区冬季酸雨较春季严型91,
这刚好与广州地区的规律相反,这是两地酸雨形成机
制的不同所致【7】。在冬季,成雨机率较小,加上冬季
空气相对湿度小,空气受陆地源污染的影响相对较大
因而K+、Na+、ca2+、Mf+等碱性物质的浓度较大,
这些因素造成冬季降雨酸度较低(尽管冬季降水中
SO。2。和P04孓离子浓度是春夏秋三个季节相应浓度的
1.4~1.8倍和l_3~4.O倍)。其他季节吹东南风和偏南
风,因此酸雨污染物除本地污染源外,还有接受来自
珠江三角洲地区和香港的污染的叠加贡献,而且降雨
多、空气湿度大,陆地源污染物(尘埃等)相对较少,
连续降雨的冲刷也使空气变得较为清洁,碱性物质因
浓度低而对雨水酸度的中和能力较小,使得这一期间
降雨酸度和酸雨频率高。研究显示(按照以雨量为权重
的加权平均值分析),降水中NO,+和NH4+离子浓度在
春季和秋季较高,冬季最小;Cl。在各个季节变化不大;
冬季降水的K+含量分别是春季、夏季和秋季的4.3倍、
10.0倍和30.O倍;冬季降水的Na+含量分别是春季、
夏季和秋季的2.6倍、10.3倍和10.3倍;冬季降水的
Ca2+含量分别是春季、夏季和秋季的1.5倍、2.1倍和
1.8倍;冬季降水的Mf+含量分别是春季、夏季和秋
季的1.4倍、2.8倍和1.6倍。
万方数据
生态科学2005年8月第24卷第3期 ECOLOGICSC ENCEAug.,2005,24(3):258~260
近江牡蛎吊养养成技术标准
邱马银(广东省阳西县海洋与渔业局,阳西529800)
【摘要】 近江牡蛎是我国重要的养殖经济贝类,其养殖历史约两个世纪,但是,一直缺乏该牡蛎的养殖技术规范(标
准)。为了近江牡蛎优质高产,特制定了该牡蛎吊养技术标准。该标准由以下几个方面组成:养殖条件,包括养殖环境、
海水温度范围(6~32℃)、海水深度(低潮线以下2~8m)、盐度(8‰~30‰),吊养设施结构,吊养方法,饲养过程
中的管理和起捕条件与方法等等。
关键词:近江牡蛎;技术标准;养殖
中图分类号:x175 文献标识码:A 文章编号:1008_8873(2005)03-258-03
1bchn砷嚷i住lst蛐dardsforthe伽ltu托ofJinji叠ngoyst"(DⅦ船∞fr印4而l蠡蹦豳Gould)锄spe吐dedin∞awlter
QIuMa-yin(M耐ne锄dFishe叮Bure卸ofY柚鲜iCoun咄Y抽舒icounty529800,Gu锄gdong,China)
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K詹州ords:Jinjiango”船岷●:谊譬譬口钳律饵御.f4殷张睹;1.ech∞蛔gicaIs锄d|:a旧s;Cllltu他
近江牡蛎(C勉,,∞办铭口,-玩毛明s括Gould)是我国
南方诸省的重要海水养殖经济贝类,已有近两百年的
养殖历史。但不同地方养殖技术水平存在较大差异,
生产水平参差不齐,缺乏获得高产、高效益的养殖技
术标准。到目前为止,关于牡蛎的标准,仅见我国卫
生部1994年发布的《牡蛎卫生标准》(GB2”2.94)Il】,
未见近江牡蛎的养成技术标准。2001年8月阳西县被
列为国家级近江牡蛎吊养标准化示范区,通过总结长
期的养殖经验,结合现代养殖技术,参照相关文
献【H】,并在示范区内实际实施修正后,制定出近江
牡蛎吊养养成技术标准。该标准已作为农业地方标准
备案登记(DB44172102.2002)。
1标准制定方法
按国家农业标准制定要求,查阅相关文献资料,用
规范化语言总结近江牡蛎养殖技术,制定出近江牡蛎
吊养养成技术规范(标准),并将该标准在阳西县近江
牡蛎吊养标准化示范区内试行,对其修正后,形成草
案,再报广东省阳西县质量技术监督局,由该局组织
相关专家审核后,批准备案登记,成为近江牡蛎吊养
养成的地方标准。
2 标准 、
2.1养殖环境的选择
(1)地势选择风平浪静,营养丰富,有一定淡水注
入的港湾。
(2)底质底质为泥,泥沙,沙泥或沙。
(3)水温水温范围在6~32℃之间。
(4)海水比重海水比重在1.005~1.023之间。
(5)海水盐度盐度8‰~30‰。
(6)水深低潮线以下,-2~.8m。
2.2养殖季节
清明节前后开始投苗。如果天气好,水质适合,也
可提前到收获季节投苗,边收获边投苗,可降低成本。
2.3吊养模式及生产设施
2.3.1桩架式
2.3.1.1材料准备
(1)桩木桩木可用桉树木,规格为尾径7厘米以上,
长4~7m,头部削成锥形。为防止海笋,船蛆等钻孔
生物和腾壶等固着,附着生物寄生,延长桩木使用时
间,桩木要用0.3~O.4mm厚的农用薄膜(聚乙烯膜)
包扎,并用绳将两端扎紧,将桩木中部密封。
(2)横木横向连接桩木的叫横木。横木可用桉树木,
尾径要求50mm以上,长6m。横木也要用塑料薄膜
包扎,包扎方法与桩木相同。
(3)排竹纵向排在横木上面的竹条叫排竹。排竹可
用石竹,毛竹,泥竹等做材料,规格为尾径30mm以
上,长8~10m。
万方数据
4期 杨乐苏,等:广州市酸雨成分及其相关分析 257
表3 酸雨各成分问的相关矩阵
!垒垒:兰 £竺£丝!墨!12翌罂!塑鲤兰垡罂四21曼墅曼型!璺!!旦磐P21i盟2墅垡璺竺型翌地
P坚 墨Q£: 型Q≥: !Q£: 堡!:型旦£ 坠 堕璺= 曼堑:一丛£.曼!已2坚垦堑望垡!
pH Rp l 0.112 -O.19 -0.1 0.002 -0.07 0.185 0.105 0.461+O.134O.363‘ 一O.14
N03‘
PO^3’
Cl‘
NH,
l(+
Na+
Ca2+
s。一Nof
Rainfall
Sig. . O.328 0.09 0.377 0.988 0.513 0.102 0.3562.OE.05O.24 0.ool 0.224
COv. 1.032 0.002 .0.02 O.0001.OE.04一O.01 O.006 0.005 O.1 0.004 O.19l ·3.23
10D O.112 l O.645+0.54+ 0.232+O.657+0.347+0.477+0.676+0.483+0.008 -0.33‘
Sig. 0.328 1.OE.103.0E.07O.04 5.OE.1lO.0029.OE.068.0E.127.0E.060.942 O.003
Cov. 0.0025.0E.04O.0015.OE.053.OE.040.0012.0E.045.0E.04O.0033.OE-049.OE—05·O.16
Rp .O.19 0.645+ l O.348+0.188 O.681+ 0.238+0.292+O.500+0.405+-O.383+一0.373·
Sig. 0.09 1.OE.10 . 0.002 0.0975.OE.120.035 0.0093.0E.062.0E一045.0E-047.0E-04
CoVI .0.02 0.00l O.0091.0E.04O.00l O.0067.0E.040.00l O.01 0.001 .0.02 -O.79
RD .O.10 0.540+0.348+ l 0.083 0.3340O.232+0.392+0.24+ 0.32· -0.03 —0.293+
Sig. 0.3773.0E—070.002 . 0.465 0.003 O.04 3.0E.04O.033 0.004 0.809 0.009
Cov- O.0005.OE.051.0E.042.OE.053.0E.051.0E一043.OE.058.0E.052.0E.04.OE-05O —O.03
Rp 0.0020.232+0.188 0.083 1 0.229+0.072 0.173 0.164 O.179 0.146 —0.1l
Sig. O.988 O.040 O.097 O.465 . O.042 O.529 0.127 O.15 0.114 0.2 O.343
Cov. 1.OE.043.OE.04O.00l3.0E-050.005 O.00l2.OE.045.0E.04O.0024.0E—040.005 -0.17
RD 一0.07 O.6570O.68l’ 0.334+O.229· l O.156 O.304·0.457’O.327· -0.15 -O.27+
Sig. 0.5135.OE.1l5.0E.12O.003 O.042 . 0.169 0.0072.0E.05O.003 O.20l 0.016
Cov. .0.0l O.ool O.0061.0E.04O.ool O.0084.0804O.00l O.0099.OE-04-O.Ol ·O.56
Rp O.1850.347+O.238·0.232· O.072 O.156 1 O.885·O.389·0.858‘.O.035-O.190
Sig. 0.102 O.002 O.035 O.04 0,529 0.169 . 3.OE.274.OE.045.OE一24O.76l O.099
Cov. 0.0062.0E.047.0E.043.OE.052.0E.04.0E.049.CE.04O.00l 0.0038.OE-04O -O.13
Rp O.1050.477+O.292‘0.392+O.173O.304+O.885+ l O.414+O.769+.O.08 -O.250‘
Sig. O.3569.0E.06O.0093.OE.04O.127 0.0073.0E.27 . 1.0E.041.OE.16O.494 0.029
Cov. O.0055.OE.040.00l8.OE.05.0E.040.OOl 0.00l O.002 0.004 O.001 0 -0.25
Rp 0.461O.6760.500+0.24+ 0.1640.457+O.389+0.414+ l 0.528’ 0.024-0.340·
Sig. 2.OE.058.OE.123.0E.060.033 0.15 2.0E—054.0E.041.0E一04 . 6.OE-070.831 0.002
Cov. 0.10 0.003 O.01 2.OE—04O.002 0.009 O.003 O.004 0.046 0.003 O.003 .1.66
RD O.134O.483+O.405+O.32串 0.179O.327‘O.858+O.769枣O.528+ 1 .O.08 一O.244+
Sig’ 0.2407.0E一062.0E.040.004 0.114 0.0035。0E-241.0E-166.0E_07. 0.46 0.03
Cov. 0.0043.0E.04O.0014.0E.054.OEl049.0E.048.0E.040.00l O.0039.OE一04 0 -O.17
Rp’ 0.363 O.008 .O.38· .0.03 O.146 .O.15 .O.03 -0.08 0.024 .O.08 l O.116
Sig. 0.00l O.9425.OE.04O.809 O.200 0.20l 0.76l O.494 0.83l 0.46 . O.308
Cov. 0.19l 9.0E.05,0.02 O.000 O.005 .O.Ol 0 0 0.003 0 0.269 1.382
RD .0.14 .0.33+ .O.37+ -0.290.0.1l -0.27· .0.19 .0.25· .O.34+ 一0.24+ 0.116 l
Sig. 0.224 O.0037.OE.04O.009 O.343 O.016 O.099 0.029 O.002 O.03 0.308 .
Cov. .3.23 .0.16 .O.79 .O.03 .O.17 .0.56 .0.13 .O.25 .1.66 .O.17 1.382 527.3
注:分析样本数NumberofsampIe@产79;皮尔遢相关系数Peanoncor北lni 限p);双侧检验2-tanedtest(Sig);协方差Cov-rian蚀(cov.);’在0.惦水平
上的显著Cor冲Iationissj驴mcantt heO.05kⅥ1.
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万方数据
广州市酸雨成分及其相关分析
作者: 杨乐苏, 周光益, 于彬, 王志香, YANG Le-su, ZHOU Guang-yi, YU Bin, WANG
Zhi-xiang
作者单位: 中国林科院热带林业研究所,广州,510520
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2005,24(3)
被引用次数: 15次

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