إجمالي الحد الأقصى للحمل اليومي

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

يُعدّ الحد الأقصى الإجمالي للحمل اليومي (TMDL) مصطلحًا تنظيميًا في قانون المياه النظيفة الأمريكي ، ويصف خطةً لاستعادة المياه المتضررة، حيث يحدد الحد الأقصى لكمية الملوثات التي يمكن أن تستقبلها مسطحات المياه مع الحفاظ على معايير جودة المياه . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

مسؤوليات الوكالات الحكومية والاتحادية

ينص قانون المياه النظيفة على إلزام وكالات حماية البيئة في الولايات بإعداد خطط إدارة الأحمال القصوى المسموح بها (TMDLs) للمياه الملوثة، وأن تقوم وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) بمراجعة هذه الخطط والموافقة عليها أو رفضها. [ 4 ] ونظرًا لمشاركة كل من حكومات الولايات والحكومة الفيدرالية في إعداد خطط إدارة الأحمال القصوى المسموح بها، يُعد برنامج TMDL مثالًا على التعاون الفيدرالي . فإذا لم تتخذ إحدى الولايات إجراءً لإعداد هذه الخطط، أو إذا رفضت وكالة حماية البيئة الأمريكية خططًا أعدتها الولاية، فإنها تتولى مسؤولية إصدارها. وقد نشرت وكالة حماية البيئة الأمريكية لوائح في عام 1992 تحدد إجراءات إعداد خطط إدارة الأحمال القصوى المسموح بها. [ 5 ] وقد توسع نطاق تطبيق هذه الخطط بشكل ملحوظ في العقد الماضي ليشمل العديد من الجهود على مستوى مستجمعات المياه، بما في ذلك خطة إدارة الأحمال القصوى المسموح بها لخليج تشيسابيك . [ 6 ] وتحدد خطط إدارة الأحمال القصوى المسموح بها جميع الملوثات من المصادر المحددة وغير المحددة داخل مستجمع المياه . [ 4 ]

قوائم جرد الدولة

ينص قانون المياه النظيفة على إلزام الولايات بإعداد قوائم بالمسطحات المائية التي لا تدعم بشكل كامل الاستخدامات المفيدة ، مثل الحياة المائية ، ومصائد الأسماك ، ومياه الشرب ، والترفيه، والصناعة، والزراعة ؛ وإعطاء الأولوية لهذه المسطحات المائية في وضع خطة إدارة الأحمال القصوى المسموح بها (TMDL). تُعرف هذه القوائم باسم "قوائم 303(د)"، وتصنف المياه إلى فئات: داعمة بشكل كامل ، أو متضررة ، أو في بعض الحالات مهددة للاستخدامات المفيدة. [ 7 ]

عملية التخطيط

يجب أن تتضمن قرارات الاستخدام المفيد بيانات كافية وموثوقة عن جودة المياه من أجل تخطيط TMDL.

في جميع أنحاء الولايات المتحدة، غالباً ما تفتقر البيانات إلى التغطية المكانية أو الزمنية الكافية لتحديد مصادر وحجم تدهور جودة المياه بشكل موثوق.

يُعد تخطيط إجمالي الأحمال الملوثة في مستجمعات المياه الكبيرة عملية تتضمن عادةً الخطوات التالية:

  1. توصيف مستجمعات المياه - فهم العناصر الفيزيائية والبيئية والبشرية الأساسية لمستجمعات المياه.
  2. حالة التدهور - تحليل البيانات الموجودة لتحديد ما إذا كانت المياه تدعم بشكل كامل الاستخدامات المفيدة
  3. تقرير عن فجوات البيانات والمراقبة - تحديد أي احتياجات إضافية للبيانات وتوصيات المراقبة
  4. تقييم المصادر - تحديد مصادر الملوثات وحجمها.
  5. تخصيص الأحمال - تحديد حمل الملوثات الطبيعية، والحمل الناتج عن الأنشطة البشرية (أي المصادر غير النقطية المنتشرة والتصريفات النقطية).
  6. تحديد الأهداف - وضع أهداف لجودة المياه تهدف إلى استعادة أو الحفاظ على الاستخدامات المفيدة.
  7. خطة تنفيذ TMDL - استراتيجية لإدارة مستجمعات المياه لتحقيق الأهداف المحددة. [ 7 ]

أهداف جودة المياه

تهدف أهداف جودة المياه إلى حماية أو استعادة الاستخدامات المفيدة وحماية صحة الإنسان. قد تشمل هذه الأهداف معايير جودة المياه الرقمية أو الوصفية على مستوى الولايات أو المستوى الفيدرالي، أي ضمن نطاق الظروف "الطبيعية". يُعدّ وضع أهداف لاستعادة الاستخدامات المفيدة أمرًا صعبًا ومثيرًا للجدل أحيانًا. على سبيل المثال، قد تتطلب استعادة مصائد الأسماك خفض درجات الحرارة والمغذيات والرواسب، وتحسين الموائل. [ 7 ]

قد تكون القيم اللازمة لكل هدف من أهداف الملوثات لاستعادة مصائد الأسماك غير مؤكدة. كما أن قدرة المسطح المائي على دعم مصائد الأسماك حتى في حالته الطبيعية قد تكون غير مؤكدة.

خلفية

يتطلب حساب الحد الأقصى المسموح به من الملوثات (TMDL) لأي مسطح مائي مراعاة مجموعة من العوامل التي تُسهم في مشكلة جريان المياه المركزة بالمغذيات. تُختبر المسطحات المائية للكشف عن الملوثات بناءً على استخدامها المقصود. يُختبر كل مسطح مائي بطريقة مماثلة، ولكن يُخصص له حد أقصى مسموح به مختلف. تُصنف خزانات مياه الشرب بشكل مختلف عن مناطق السباحة العامة، كما تُصنف المسطحات المائية المخصصة للصيد بشكل مختلف عن المياه الموجودة في مناطق حماية الحياة البرية. يُؤخذ حجم المسطح المائي في الاعتبار عند حساب الحد الأقصى المسموح به من الملوثات. فكلما زاد حجم المسطح المائي، زادت كميات الملوثات التي يمكن أن توجد فيه مع الحفاظ على هامش أمان. هامش الأمان هو تقدير رقمي يُدرج في حساب الحد الأقصى المسموح به من الملوثات، ويُقدر أحيانًا بنسبة 10% منه، ويهدف إلى توفير هامش أمان بين الحد الأقصى المسموح به من الملوثات المحسوب والحمل الفعلي الذي يسمح للمسطح المائي بتحقيق استخدامه الأمثل (نظرًا لتعقيد البيئة الطبيعية وإمكانية تغير الظروف المستقبلية بفعل عدة متغيرات). الحد الأقصى المسموح به من الملوثات هو الناتج النهائي لجميع الملوثات النقطية وغير النقطية لملوث واحد. تُحدد مستويات مسموح بها من الملوثات التي تنشأ من مصدر محدد؛ وهذا ما يُعرف بتخصيص حمولة النفايات (WLA). كما تُحسب ملوثات المصادر غير المحددة في معادلة TMDL مع تخصيص الحمولة (LA). [ 7 ]

حساب

يتم حساب إجمالي الأحمال القصوى المسموح بها (TMDL) على النحو التالي:

تيمدل=دبليولأ+لأ+مياS{\displaystyle TMDL=WLA+LA+MOS}

حيث WLA هي تخصيص حمولة النفايات للمصادر النقطية، وLA هي تخصيص الحمولة للمصادر غير النقطية، وMOS هي هامش الأمان. [ 8 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

تخصيصات الأحمال

يُعدّ تحديد توزيع الأحمال تحدياً لا يقلّ صعوبة عن تحديد الأهداف. ويوفر هذا التحديد إطاراً لتحديد النسبة النسبية للمصادر الطبيعية والبشرية للتلوث.

قد لا يكون فهم الحمل الطبيعي الأساسي للملوث دقيقاً. ولدى الجهات الصناعية التي تصرف الملوثات، والمزارعين ، ومطوري الأراضي ، والبلديات ، ووكالات الموارد الطبيعية، وغيرهم من أصحاب المصلحة في مستجمعات المياه، مصلحة راسخة في النتيجة. [ 7 ]

تطبيق

لتطبيق معايير الحد الأقصى للأحمال الملوثة (TMDL) مع مصادر التلوث المحددة، تُدمج مخصصات أحمال النفايات في تصاريح تصريف هذه المصادر. [ 13 ] تُصدر هذه التصاريح من قِبل وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) أو الوكالات الحكومية المفوضة بموجب النظام الوطني لإزالة تصريف الملوثات ( NPDES ). أما تصريفات المصادر غير المحددة (مثل الزراعة) فتخضع عمومًا لشروط الامتثال الطوعي. تهدف خطة تنفيذ معايير الحد الأقصى للأحمال الملوثة (TMDL) إلى المساعدة في سد هذه الفجوة وضمان استعادة الاستخدامات المفيدة للمستجمعات المائية والحفاظ عليها. وتضطلع مجموعات المستجمعات المائية المحلية بدور حاسم في توعية أصحاب المصلحة، وتوفير التمويل، وتنفيذ المشاريع للحد من مصادر التلوث غير المحددة. [ 7 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ الولايات المتحدة. قانون المياه النظيفة، القسم 303 (د)، 33 USC § 1313 (د)  
  2. 1 2 المجلس الوطني للبحوث (2001). تقييم نهج TMDL لإدارة جودة المياه (تقرير). واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية. doi : 10.17226/10146 . ISBN 978-0-309-07579-4.
  3. ١ ٢ الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب (٢٠١٩). مناهج تحديد متطلبات إجمالي الأحمال القصوى المسموح بها والامتثال لها فيما يتعلق بمياه الأمطار المتدفقة من الطرق (تقرير). مطبعة الأكاديميات الوطنية. doi : 10.17226/25473 . ISBN 978-0-309-49376-5.
  4. 1 2 "نظرة عامة على تحديد المياه المتضررة واستعادتها بموجب المادة 303(د) من قانون المياه النظيفة" . المياه المتضررة وإجمالي الأحمال الملوثة . وكالة حماية البيئة. 2021-09-20.
  5. ↑ وكالة حماية البيئة. "تخطيط وإدارة جودة المياه: إجمالي الأحمال اليومية القصوى (TMDL) وحدود تصريف المياه الفردية القائمة على جودة المياه". قانون اللوائح الفيدرالية، 40  CFR 130.7 .
  6. ↑ ملخص تنفيذي لخطة إدارة الملوثات الكلية لخليج تشيسابيك (ملف PDF) (تقرير). وكالة حماية البيئة. 29-12-2010.
  7. 1 2 3 4 5 6 "نظرة عامة على إجمالي الأحمال اليومية القصوى" . وكالة حماية البيئة. 2021-09-20.
  8. ↑ أ. شيرمحمدي؛ إ. تشوبي؛ ر. د. هارمل؛ د. د. بوش؛ ر. مونيوز-كاربينا؛ س. دارماسري؛ أ. سيكستون؛ م. عربي؛ م. ل. وولف؛ ج. فرانكنبرغر؛ س. غراف؛ ت. م. سهرابي (2006). "عدم اليقين في نماذج TMDL" . معاملات الجمعية الأمريكية لمهندسي الزراعة والبيولوجيا . 49 (4): 1033-1049 . doi : 10.13031/2013.21741 . hdl : 10919/48202 .
  9. ↑ غرانوتو، جي إي؛ جونز، إس سي (2017). "تقدير إجمالي الأحمال اليومية القصوى باستخدام نموذج التحميل والتخفيف التجريبي العشوائي". سجل أبحاث النقل . 2638. مجلس أبحاث النقل؛ الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب: 104-112 . doi : 10.3141/2638-12 . S2CID 116016432. 2638. 
  10. ↑ لانتين، أ.، لارسن، ل.، فياس، أ.، باريت، م.، ليسنرينغ، م.، كوريتو، ك.، وبيتشاسيك، ل.، 2019، مناهج تحديد متطلبات TMDL والامتثال لها فيما يتعلق بجريان مياه الأمطار على الطرق: مطبعة الأكاديميات الوطنية، تقرير بحثي رقم 918 لبرنامج البحوث التعاونية الوطنية للطرق السريعة، 133 صفحة. [متاح أيضًا على الرابط https://doi.org/10.17226/25473 .]
  11. ↑ غرانوتو، جي إي، وفريز، بي جيه، 2021، مناهج لتقييم العوائد السنوية طويلة الأجل لجريان المياه السطحية والحضرية في مناطق مختارة من كاليفورنيا باستخدام نموذج التحميل والتخفيف التجريبي العشوائي (SELDM): تقرير التحقيقات العلمية لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية 2021-5043، 37 صفحة، https://doi.org/10.3133/sir20215043
  12. ↑ غرانوتو، جي إي، سباتزل، إيه بي، وجيزناخ، إل سي، 2023، مناهج لتقييم التدفقات والتركيزات والأحمال لمياه الأمطار السطحية ومياه الأمطار في مجاري المياه في جنوب نيو إنجلاند باستخدام نموذج التحميل والتخفيف التجريبي العشوائي (SELDM): تقرير التحقيقات العلمية لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية 2023-5087، 152 صفحة، https://doi.org/10.3133/sir20235087 .
  13. ↑ "الفصل 6: قيود تصريف المياه بناءً على جودة المياه" . دليل كتابة تصاريح نظام التصريف الوطني للملوثات (تقرير). وكالة حماية البيئة الأمريكية. سبتمبر 2010. EPA 833-K-10-001.