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一日最大総負荷量（ TMDL）は、米国水質浄化法の規制用語であり、水質基準を満たしながら水域が受け入れることができる汚染物質の最大量を特定する、汚染された水質を回復するための計画を表しています。[1] [2] [3]
州および連邦政府機関の責任
水質浄化法では、州の環境当局が汚染された水域のTMDLを作成し、米国環境保護庁（EPA）がそれらのTMDLを審査して承認/不承認とすることを義務付けています。[4]州政府と連邦政府の両方がTMDLの作成に関与しているため、TMDLプログラムは協力的な連邦主義の一例です。州がTMDLを開発するための措置を講じない場合、またはEPAが州が作成したTMDLを不承認にした場合、EPAがTMDLを発行する責任を負います。EPAは1992年にTMDL手順を確立する規則を発行しました。[5] TMDLの適用は過去10年間で大幅に拡大し、チェサピーク湾TMDLを含む多くの流域規模の取り組みが含まれるようになりました。[6] TMDLは、流域内のすべての点源および非点源汚染物質を特定します。[4]
州の在庫
水質浄化法は、水生生物、漁業、飲料水、レクリエーション、産業、農業などの有益な用途に十分対応していない水域のリストを作成し、それらの水域をTMDL開発の優先順位にすることを州に義務付けています。これらの目録は「303(d)リスト」として知られており、水域を有益な用途に十分対応している、損なわれている、または場合によっては脅威にさらされているとして特徴付けています。[7]
計画プロセス
有益な利用の決定には、 TMDL 計画に 十分な信頼できる水質データが必要です。
米国全土において、水質悪化の原因と規模を確実に特定できるほどの空間的または時間的な範囲のデータが不足していることが多い。
大規模流域における TMDL 計画は、通常、次の手順を含むプロセスです。
- 流域の特性評価 - 流域の基本的な物理的、環境的、および人的要素を理解します。
- 障害状況 - 既存のデータを分析して、水が有益な用途に十分対応しているかどうかを判断します。
- データギャップと監視レポート - 追加データのニーズと監視の推奨事項の特定
- 発生源評価 - 汚染物質の発生源と発生源の規模の特定。
- 負荷配分 - 自然汚染負荷と人間の活動による負荷（拡散非点源と点排出）の決定。
- 目標を設定する - 有益な利用を回復または維持することを目的とした水質目標を確立します。
- TMDL実施計画—設定された目標を達成するための流域管理戦略。[7]
水質目標
水質目標の目的は、有益な用途を保護または回復し、人間の健康を守ることです。これらの目標には、州/連邦の数値水質基準または記述基準（つまり、「自然」条件の範囲内）が含まれます。有益な用途を回復するための目標を設定することは困難であり、時には議論を呼ぶこともあります。たとえば、漁業の回復には、温度、栄養素、堆積物の低減、生息地の改善が必要になる場合があります。[7]
漁業を回復するための各汚染物質目標の必要値は不確実な場合があります。水域が清浄な状態であっても、漁業を支える潜在能力が不確実な場合があります。
背景
特定の水域の TMDL を計算するには、栄養分が濃縮された流出の問題に寄与する要因の組み合わせが必要です。水域は、その使用目的に基づいて汚染物質の検査が行われます。各水域は同様に検査されますが、異なる TMDL で指定されます。飲料水貯水池は公共の水泳エリアとは別の指定で、釣り用の水域は野生生物保護地域にある水域とは別の指定で指定されます。TMDL の計算を行う際には、水域のサイズも考慮されます。水域が大きいほど、汚染物質の量が多くなっても安全マージンを維持できます。安全マージン(MOS) は、TMDL 計算に含まれる数値推定値で、TMDL の 10% になることもあります。これは、計算された TMDL と実際の負荷の間に安全バッファーを設け、水域が有益な用途を満たすことができるようにするためのものです (自然界は複雑で、いくつかの変数によって将来の状況が変わる可能性があるため)。TMDL は、単一の汚染物質のすべての点源汚染物質と非点源汚染物質の最終生成物です。点源から発生する汚染物質には、排出される汚染物質の許容レベルが与えられており、これが廃棄物負荷配分（WLA）です。非点源汚染物質も、負荷配分（LA）とともにTMDL方程式に計算されます。[7]
計算
TMDL の計算は次のとおりです。
ここで、WLAは点源の廃棄物負荷配分、LAは非点源の負荷配分、MOSは安全余裕である。[8] [2] [3] [9] [10] [11] [12]
負荷割り当て
負荷の割り当ては、目標の設定と同様に困難です。負荷の割り当ては、汚染の自然発生源と人為発生源の相対的な割合を決定するための枠組みを提供します。
汚染物質の自然背景負荷は正確に理解されていない可能性があります。産業排出者、農家、土地開発業者、自治体、天然資源機関、その他の流域関係者は、それぞれその結果に利害関係を持っています。[7]
実装
点源排出を伴うTMDLを実施するため、これらの排出源の排出許可証には廃棄物負荷の割り当てが組み込まれている。[13]許可証は、国家汚染物質排出削減システム（NPDES）に基づいてEPAまたは委任された州機関によって発行される。非点源排出（農業など）は、一般的に自主的な遵守シナリオにある。TMDL実施計画は、この隔たりを埋め、流域の有益な利用が回復され維持されるようにすることを目的としています。地元の流域グループは、利害関係者の教育、資金の調達、非点源汚染の削減プロジェクトの実施において重要な役割を果たします。[7]
参照
参考文献
- 水質に基づく決定のためのガイダンス: TMDL プロセス(PDF) (レポート)。ワシントン DC: 米国環境保護庁 (EPA)。1991 年 4 月。EPA 440/4-91-001。
- ^ 米国。水質浄化法、第303条(d)、
- ^ ab National Research Council (2001). 水質管理に対する TMDL アプローチの評価 (レポート). ワシントン DC: National Academies Press. doi :10.17226/10146. ISBN 978-0-309-07579-4。
- ^ ab 米国科学・工学・医学アカデミー (2019)。道路の雨水流出に関連する TMDL 要件の決定と遵守のためのアプローチ (レポート)。米国アカデミー出版。doi : 10.17226 /25473。ISBN 978-0-309-49376-5。
- ^ ab 「CWA第303条(d)に基づく汚染水域の特定と修復の概要」汚染水域とTMDL。EPA。2021年9月20日。
- ^ EPA. 「水質計画と管理：1日当たりの最大総負荷量（TMDL）と個別の水質に基づく排水制限」連邦規則集、 40 CFR 130.7。
- ^ チェサピーク湾TMDLエグゼクティブサマリー（PDF）（レポート）。EPA。2010年12月29日。
- ^ abcdef 「1日当たり最大総負荷量の概要」EPA 2021年9月20日。
- ^ 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). 「TMDL モデルにおける不確実性」.米国農業生物工学会誌. 49 (4): 1033–1049. doi :10.13031/2013.21741. hdl : 10919/48202 .
- ^ Granato, GE; Jones, SC (2017). 「確率的経験的負荷および希釈モデルによる最大日次総負荷量の推定」。交通研究記録。2638 。交通研究委員会、米国科学、工学、医学アカデミー：104–112。doi ：10.3141/2638-12。S2CID 116016432。2638。
- ^ Lantin, A., Larsen, L., Vyas, A., Barrett, M., Leisenring, M., Koryto, K., および Pechacek, L.、2019、「道路の雨水流出に関連する TMDL 要件の決定および遵守のためのアプローチ」：National Academies Press、National Cooperative Highway Research Program Research Report 918、133 ページ。[https://doi.org/10.17226/25473 でも入手可能。]
- ^ Granato, GE、Friesz, PJ、2021、「カリフォルニア州の特定地域における高速道路および都市部の流出水の長期年間収量を確率的経験的負荷および希釈モデル（SELDM）を使用して評価するためのアプローチ：米国地質調査所科学調査報告書2021–5043、37ページ、https://doi.org/10.3133/sir20215043
- ^ Granato, GE, Spaetzel, AB, Jeznach, LC, 2023, 「確率論的経験的負荷および希釈モデル (SELDM) を用いたニューイングランド南部の高速道路や都市の流出水と受流河川の雨水の流れ、濃度、負荷を評価するためのアプローチ」: 米国地質調査所科学調査報告書 2023–5087、152 ページ、https://doi.org/10.3133/sir20235087。
- ^ 「第 6 章: 水質に基づく排水制限」。NPDES 許可書作成者マニュアル (レポート)。EPA。2010 年 9 月。EPA 833-K-10-001。
外部リンク
- EPA TMDL プログラム
- EPA の AskWATERS エキスパート クエリ ツール - TMDL に関するデータ
- EPA水質基準プログラム
- 確率的経験的負荷および希釈モデルのドキュメントページ - 米国地質調査所
- バージニア工科大学の TMDL および流域研究センター