stringtranslate.com

Общая максимальная суточная нагрузка

Общая максимальная суточная нагрузка (TMDL) — это нормативный термин в Законе США о чистой воде , описывающий план восстановления загрязненных вод, который определяет максимальное количество загрязняющего вещества , которое может поступить в водоем , при этом соблюдая стандарты качества воды . [1] [2] [3]

Обязанности государственных и федеральных агентств

Закон о чистой воде требует, чтобы государственные экологические агентства заполняли TMDL для загрязненных вод, а Агентство по охране окружающей среды США (EPA) рассматривало и одобряло/отклоняло эти TMDL. [4] Поскольку в заполнении TMDL участвуют как государственные, так и федеральные правительства, программа TMDL является примером кооперативного федерализма . Если штат не принимает мер по разработке TMDL или если EPA не одобряет разработанные штатом TMDL, EPA несет ответственность за выпуск TMDL. В 1992 году EPA опубликовало правила, устанавливающие процедуры TMDL. [5] Применение TMDL значительно расширилось за последнее десятилетие и теперь включает в себя множество усилий в масштабах водораздела, включая TMDL Чесапикского залива . [6] TMDL определяют все точечные и неточечные источники загрязняющих веществ в пределах водораздела . [4]

Государственные инвентаризации

Закон о чистой воде требует от штатов составлять списки водоемов, которые не полностью поддерживают полезное использование, такое как водная жизнь , рыболовство , питьевая вода , отдых, промышленность или сельское хозяйство ; и отдавать приоритет этим водоемам для разработки TMDL. Эти инвентаризации известны как «списки 303(d)» и характеризуют воды как полностью поддерживающие , ослабленные или в некоторых случаях находящиеся под угрозой для полезного использования. [7]

Процесс планирования

Определения полезного использования должны иметь достаточные достоверные данные о качестве воды для планирования TMDL.

На всей территории США данные часто не имеют достаточного пространственного или временного охвата, чтобы надежно установить источники и масштабы ухудшения качества воды.

Планирование TMDL в крупных водоразделах — это процесс, который обычно включает следующие этапы:

  1. Характеристика водораздела — понимание основных физических, экологических и человеческих элементов водораздела.
  2. Статус ухудшения — анализ существующих данных для определения того, полностью ли вода поддерживает полезное использование
  3. Отчет о пробелах в данных и мониторинге — определение любых дополнительных потребностей в данных и рекомендаций по мониторингу
  4. Оценка источников — определение источников загрязняющих веществ и величины источников.
  5. Распределение нагрузки — определение естественной нагрузки загрязняющих веществ и нагрузки от деятельности человека (т. е. рассеянные неточечные источники и точечные сбросы).
  6. Установление целевых показателей — установление целевых показателей качества воды, направленных на восстановление или поддержание ее полезного использования.
  7. План внедрения TMDL — стратегия управления водоразделом для достижения установленных целей. [7]

Цели качества воды

Целью целевых показателей качества воды является защита или восстановление полезных видов использования и защита здоровья человека. Эти целевые показатели могут включать государственные/федеральные числовые стандарты качества воды или описательные стандарты, т. е. в пределах «естественных» условий. Установление целевых показателей для восстановления полезных видов использования является сложной и иногда спорной задачей. Например, восстановление рыбного промысла может потребовать снижения температур, питательных веществ, осадков и улучшения среды обитания. [7]

Необходимые значения для каждого загрязняющего вещества, целевого для восстановления рыболовства, могут быть неопределенными. Потенциал водоема поддерживать рыболовство даже в нетронутом состоянии может быть неопределенным.

Фон

Расчет TMDL для любого водоема включает в себя сочетание факторов, которые способствуют проблеме концентрированного стока питательных веществ. Водоемы проверяются на наличие загрязняющих веществ в зависимости от их предполагаемого использования. Каждый водоем проверяется аналогичным образом, но обозначается разным TMDL. Водоемы с питьевой водой обозначаются иначе, чем зоны для общественного купания, а водоемы, предназначенные для рыболовства, обозначаются иначе, чем водоемы, расположенные в зонах охраны дикой природы. Размер водоема также принимается во внимание при расчете TMDL. Чем больше водоем, тем большее количество загрязняющих веществ может присутствовать и при этом сохранять запас прочности. Запас прочности (MOS) — это числовая оценка, включенная в расчет TMDL, иногда 10% от TMDL, предназначенная для обеспечения буфера безопасности между рассчитанным TMDL и фактической нагрузкой, которая позволит водоему соответствовать его полезному использованию (поскольку природный мир сложен, и несколько переменных могут изменить будущие условия). TMDL — это конечный продукт всех точечных и неточечных источников загрязняющих веществ одного загрязняющего вещества. Загрязнители, которые происходят из точечного источника, имеют допустимые уровни загрязняющих веществ, которые должны быть сброшены; это распределение нагрузки отходов (WLA). Загрязнители неточечных источников также рассчитываются в уравнении TMDL с распределением нагрузки (LA). [7]

Расчет

Расчет TMDL производится следующим образом:

где WLA — распределение нагрузки отходов для точечных источников, LA — распределение нагрузки для неточечных источников, а MOS — запас прочности. [8] [2] [3] [9] [10] [11] [12]

Распределение нагрузки

Распределение нагрузки является столь же сложным, как и установление целевых показателей. Распределение нагрузки обеспечивает основу для определения относительной доли природных источников и антропогенных источников загрязнения.

Естественная фоновая нагрузка загрязняющего вещества может быть неточно понята. Промышленные сбросы, фермеры , застройщики , муниципалитеты , агентства по природным ресурсам и другие заинтересованные стороны водораздела имеют личную заинтересованность в результате. [7]

Выполнение

Для внедрения TMDL с точечными источниками распределение отходов включается в разрешения на сброс для этих источников. [13] Разрешения выдаются EPA или уполномоченными государственными агентствами в рамках Национальной системы ликвидации сбросов загрязняющих веществ ( NPDES ). Сбросы из неточечных источников (например, сельское хозяйство) обычно находятся в сценарии добровольного соответствия. План внедрения TMDL призван помочь преодолеть этот разрыв и гарантировать, что полезное использование водораздела будет восстановлено и сохранено. Местные группы водораздела играют важную роль в обучении заинтересованных сторон, привлечении финансирования и реализации проектов по сокращению неточечных источников загрязнения. [7]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Соединенные Штаты. Закон о чистой воде, раздел 303(d), 33 USC  § 1313(d)
  2. ^ ab Национальный исследовательский совет (2001). Оценка подхода TMDL к управлению качеством воды (отчет). Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press. doi : 10.17226/10146. ISBN 978-0-309-07579-4.
  3. ^ ab Национальные академии наук, инженерии и медицины (2019). Подходы к определению и соблюдению требований TMDL, касающихся стока ливневых вод с дорог (отчет). National Academies Press. doi : 10.17226/25473. ISBN 978-0-309-49376-5.
  4. ^ ab "Обзор выявления и восстановления загрязненных вод в соответствии с разделом 303(d) CWA". Загрязненные воды и TMDL . EPA. 2021-09-20.
  5. ^ EPA. «Планирование и управление качеством воды: общие максимальные суточные нагрузки (TMDL) и индивидуальные ограничения по сбросам на основе качества воды». Свод федеральных правил, 40 CFR 130.7 .
  6. ^ Краткое изложение TMDL залива Чесапик (PDF) (Отчет). EPA. 29.12.2010.
  7. ^ abcdef "Обзор общих максимальных суточных нагрузок". EPA. 2021-09-20.
  8. ^ A. Shirmohammadi; I. Chaubey; RD Harmel; DD Bosch; R. Muñoz-Carpena; C. Dharmasri; A. Sexton; M. Arabi; ML Wolfe; J. Frankenberger; C. Graff; TM Sohrabi (2006). "Неопределенность в моделях TMDL". Труды Американского общества инженеров сельского хозяйства и биологии . 49 (4): 1033–1049. doi :10.13031/2013.21741. hdl : 10919/48202 .
  9. ^ Гранато, GE; Джонс, SC (2017). «Оценка общих максимальных суточных нагрузок с помощью модели стохастической эмпирической нагрузки и разбавления». Отчет о транспортных исследованиях . 2638. Совет по транспортным исследованиям; Национальные академии наук, инженерии и медицины: 104–112. doi :10.3141/2638-12. S2CID  116016432. 2638.
  10. ^ Лантин, А., Ларсен, Л., Вьяс, А., Барретт, М., Лейзенринг, М., Корито, К. и Печачек, Л., 2019, Подходы к определению и соблюдению требований TMDL, касающихся ливневого стока с дорог: National Academies Press, Исследовательский отчет Национальной кооперативной программы исследований автомагистралей 918, 133 стр. [Также доступно по адресу https://doi.org/10.17226/25473.]
  11. ^ Гранато, GE и Фриез, PJ, 2021, Подходы к оценке долгосрочных годовых объемов стока с автомагистралей и городских территорий в отдельных районах Калифорнии с использованием модели стохастической эмпирической нагрузки и разбавления (SELDM): Отчет Геологической службы США о научных исследованиях 2021–5043, 37 стр., https://doi.org/10.3133/sir20215043
  12. ^ Гранато, GE, Шпетцель, AB и Йезнах, LC, 2023, Подходы к оценке потоков, концентраций и нагрузок сточных вод с автомагистралей и городских территорий, а также ливневых вод с принимающих водотоков на юге Новой Англии с использованием модели стохастической эмпирической нагрузки и разбавления (SELDM): Отчет о научных исследованиях Геологической службы США 2023–5087, 152 стр., https://doi.org/10.3133/sir20235087.
  13. ^ "Глава 6: Ограничения по сбросам на основе качества воды". Руководство для составителей разрешений NPDES (отчет). EPA. Сентябрь 2010 г. EPA 833-K-10-001.

Внешние ссылки