ปริมาณสูงสุดต่อวัน (TMDL) เป็นข้อกำหนดทางกฎหมายในกฎหมายน้ำสะอาด ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งอธิบายถึงแผนการฟื้นฟูแหล่งน้ำที่เสื่อมโทรม โดยระบุปริมาณสูงสุดของสารมลพิษที่แหล่งน้ำสามารถรับได้ในขณะที่ยังคงเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพน้ำ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

พระราชบัญญัติควบคุมมลพิษทางน้ำกำหนดให้หน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมของรัฐต้องจัดทำ TMDL สำหรับแหล่งน้ำที่เสื่อมโทรม และให้สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) ตรวจสอบและอนุมัติ/ไม่อนุมัติ TMDL เหล่านั้น^{[ 4 ]}เนื่องจากทั้งรัฐบาลของรัฐและรัฐบาลกลางมีส่วนร่วมในการจัดทำ TMDL โครงการ TMDL จึงเป็นตัวอย่างของความร่วมมือระหว่างรัฐบาลกลางและรัฐบาลท้องถิ่นหากรัฐใดไม่ดำเนินการเพื่อพัฒนา TMDL หรือหาก EPA ไม่อนุมัติ TMDL ที่รัฐพัฒนาขึ้น EPA จะเป็นผู้รับผิดชอบในการออก TMDL EPA ได้เผยแพร่ระเบียบข้อบังคับในปี 1992 เพื่อกำหนดขั้นตอนของ TMDL ^{[ 5 ]}การประยุกต์ใช้ TMDL ได้ขยายวงกว้างขึ้นอย่างมากในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา โดยรวมถึงความพยายามในระดับลุ่มน้ำหลายแห่ง รวมถึงTMDL ของ อ่าวเชซาพีค^{[ 6 ] TMDL ระบุมลพิษจากแหล่งกำเนิด แบบ}จุดและแบบไม่เป็นจุดทั้งหมดภายในลุ่มน้ำ [ ^{4 ]}

พระราชบัญญัติน้ำสะอาดกำหนดให้รัฐต่างๆ จัดทำรายการแหล่งน้ำที่ไม่เอื้อต่อการใช้ประโยชน์ อย่างเต็มที่ เช่นสัตว์น้ำการประมงน้ำดื่มการพักผ่อนหย่อนใจ อุตสาหกรรม หรือการเกษตรและจัดลำดับความสำคัญของแหล่งน้ำเหล่านั้นสำหรับการพัฒนา TMDL รายการเหล่านี้เรียกว่า "รายการ 303(d)" และระบุลักษณะของแหล่งน้ำว่าเอื้อ ต่อ การใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่เสื่อมโทรมหรือในบางกรณีถูกคุกคาม^{[ 7 ]}

การพิจารณาการใช้ประโยชน์อย่างเหมาะสมจะต้องมี ข้อมูล คุณภาพน้ำ ที่น่าเชื่อถือเพียงพอ สำหรับการวางแผน TMDL

ทั่วสหรัฐอเมริกา ข้อมูลมักขาดความครอบคลุมเชิงพื้นที่หรือเชิงเวลาที่เพียงพอ ทำให้ไม่สามารถระบุแหล่งที่มาและขนาดของการเสื่อมโทรมของคุณภาพน้ำได้อย่างน่าเชื่อถือ

การวางแผน TMDL ในลุ่มน้ำขนาดใหญ่โดยทั่วไปประกอบด้วยขั้นตอนดังต่อไปนี้:

1. การกำหนดลักษณะลุ่มน้ำ—การทำความเข้าใจองค์ประกอบพื้นฐานทางกายภาพ สิ่งแวดล้อม และมนุษย์ของลุ่มน้ำ
2. สถานะความเสื่อมโทรม—การวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่เพื่อพิจารณาว่าแหล่งน้ำนั้นสามารถรองรับการใช้งานที่เป็นประโยชน์ได้อย่างเต็มที่หรือไม่
3. รายงานช่องว่างข้อมูลและการติดตามตรวจสอบ—การระบุความต้องการข้อมูลเพิ่มเติมและข้อเสนอแนะในการติดตามตรวจสอบ
4. การประเมินแหล่งที่มา—การระบุแหล่งที่มาของมลพิษและขนาดของแหล่งที่มาเหล่านั้น
5. การจัดสรรภาระมลพิษ—การกำหนดภาระมลพิษจากธรรมชาติ และภาระมลพิษจากกิจกรรมของมนุษย์ (เช่น แหล่งกำเนิดมลพิษแบบกระจายและแหล่งกำเนิดมลพิษแบบเฉพาะจุด)
6. กำหนดเป้าหมาย—การกำหนดเป้าหมายคุณภาพน้ำเพื่อฟื้นฟูหรือรักษาระดับการใช้ประโยชน์ที่เป็นประโยชน์
7. แผนการดำเนินงาน TMDL—กลยุทธ์การจัดการลุ่มน้ำเพื่อให้บรรลุเป้าหมายที่กำหนดไว้^{[ 7 ]}

วัตถุประสงค์ของเป้าหมายคุณภาพน้ำคือการปกป้องหรือฟื้นฟูการใช้ประโยชน์ที่เป็นประโยชน์และปกป้องสุขภาพของมนุษย์ เป้าหมายเหล่านี้อาจรวมถึงมาตรฐานคุณภาพน้ำเชิงตัวเลขของรัฐ/รัฐบาลกลางหรือมาตรฐานเชิงบรรยาย เช่น ภายในช่วงของสภาพ "ธรรมชาติ" การกำหนดเป้าหมายเพื่อฟื้นฟูการใช้ประโยชน์ที่เป็นประโยชน์นั้นเป็นเรื่องท้าทายและบางครั้งก็เป็นที่ถกเถียงกัน ตัวอย่างเช่น การฟื้นฟูการประมงอาจต้องลดอุณหภูมิ สารอาหาร ตะกอน และปรับปรุงที่อยู่อาศัย^{[ 7 ]}

ค่าที่จำเป็นสำหรับสารมลพิษแต่ละชนิดที่เป็นเป้าหมายในการฟื้นฟูแหล่งประมงนั้นอาจไม่แน่นอน ศักยภาพของแหล่งน้ำในการรองรับการประมง แม้ว่าจะอยู่ในสภาพสมบูรณ์ ก็อาจไม่แน่นอนเช่นกัน

การคำนวณค่า TMDL สำหรับแหล่งน้ำใดๆ นั้นเกี่ยวข้องกับการพิจารณาปัจจัยหลายอย่างที่ส่งผลต่อปัญหาการไหลบ่าของสารอาหารที่มีความเข้มข้นสูง แหล่งน้ำจะได้รับการทดสอบสารปนเปื้อนโดยพิจารณาจากวัตถุประสงค์การใช้งาน แหล่งน้ำแต่ละแห่งจะได้รับการทดสอบในลักษณะเดียวกัน แต่กำหนดค่า TMDL ที่แตกต่างกัน อ่างเก็บน้ำสำหรับน้ำดื่มจะถูกกำหนดแตกต่างจากพื้นที่สำหรับว่ายน้ำสาธารณะ และแหล่งน้ำที่ใช้สำหรับการตกปลาจะถูกกำหนดแตกต่างจากแหล่งน้ำในเขตอนุรักษ์สัตว์ป่า ขนาดของแหล่งน้ำก็ถูกนำมาพิจารณาในการคำนวณ TMDL ด้วยเช่นกัน ยิ่งแหล่งน้ำมีขนาดใหญ่เท่าใด ปริมาณสารปนเปื้อนที่สามารถมีอยู่ได้ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และยังคงรักษาระดับความปลอดภัยไว้ได้ ระดับความปลอดภัย (MOS) คือค่าประมาณเชิงตัวเลขที่รวมอยู่ในการคำนวณ TMDL บางครั้งอาจเป็น 10% ของ TMDL เพื่อให้มีบัฟเฟอร์ความปลอดภัยระหว่างค่า TMDL ที่คำนวณได้กับปริมาณสารปนเปื้อนจริงที่จะช่วยให้แหล่งน้ำนั้นสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ (เนื่องจากโลกธรรมชาติมีความซับซ้อนและตัวแปรหลายอย่างอาจเปลี่ยนแปลงสภาพในอนาคตได้) TMDL เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้ายของมลพิษจากแหล่งกำเนิดแบบจุดและแบบไม่เป็นจุดทั้งหมดของสารปนเปื้อนชนิดเดียว มลพิษที่มาจากแหล่งกำเนิดแบบจุดจะได้รับระดับสารปนเปื้อนที่อนุญาตให้ปล่อยออกมา ซึ่งเรียกว่าการจัดสรรภาระของเสีย (WLA) มลพิษจากแหล่งกำเนิดแบบไม่เป็นจุดจะถูกคำนวณลงในสมการ TMDL พร้อมกับการจัดสรรภาระ (LA) ด้วย^{[ 7 ]}

การคำนวณ TMDL มีดังนี้:

${\displaystyle TMDL=WLA+LA+MOS}$

โดยที่ WLA คือการจัดสรรภาระของเสียสำหรับแหล่งกำเนิดแบบจุด LA คือการจัดสรรภาระสำหรับแหล่งกำเนิดแบบไม่เป็นจุด และ MOS คือระยะขอบความปลอดภัย^{[ 8 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

การจัดสรรภาระมลพิษนั้นมีความท้าทายไม่แพ้การกำหนดเป้าหมาย การจัดสรรภาระมลพิษเป็นกรอบการทำงานสำหรับการกำหนดสัดส่วนสัมพัทธ์ของมลพิษจากแหล่งธรรมชาติและแหล่งที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์

ปริมาณพื้นฐานตามธรรมชาติของสารมลพิษอาจเข้าใจได้ไม่แม่นยำ ผู้ปล่อยมลพิษจากอุตสาหกรรมเกษตรกรผู้พัฒนาที่ดินเทศบาลหน่วยงานทรัพยากรธรรมชาติ และผู้มีส่วนได้ส่วนเสียอื่นๆ ในลุ่มน้ำต่างก็มีผลประโยชน์ในผลลัพธ์^{[ 7 ]}

เพื่อดำเนินการตาม TMDL กับแหล่งกำเนิดมลพิษแบบจุด การจัดสรรปริมาณของเสียจะถูกรวมเข้าไว้ในใบอนุญาตการปล่อยมลพิษสำหรับแหล่งกำเนิดเหล่านี้^{[ 13 ]}ใบอนุญาตจะออกโดย EPA หรือหน่วยงานของรัฐที่ได้รับมอบหมายภายใต้ระบบการกำจัดมลพิษแห่งชาติ ( NPDES ) การปล่อยมลพิษจากแหล่งกำเนิดแบบไม่เป็นจุด (เช่น การเกษตร) โดยทั่วไปอยู่ในสถานการณ์การปฏิบัติตามโดยสมัครใจ แผนการดำเนินการตาม TMDL มีจุดประสงค์เพื่อช่วยเชื่อมช่องว่างนี้และรับรองว่าการใช้ประโยชน์ที่เป็นประโยชน์ของลุ่มน้ำจะได้รับการฟื้นฟูและบำรุงรักษา กลุ่มลุ่มน้ำในท้องถิ่นมีบทบาทสำคัญในการให้ความรู้แก่ผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย ระดมทุน และดำเนินโครงการเพื่อลดมลพิษจากแหล่งกำเนิดแบบไม่เป็นจุด^{[ 7 ]}

• ตัวชี้วัดคุณภาพน้ำเสีย
• มลพิษทางน้ำ
• การสร้างแบบจำลองคุณภาพน้ำ

• โครงการ TMDL ของ EPA
• เครื่องมือค้นหาข้อมูลผู้เชี่ยวชาญ AskWATERS ของ EPA - ข้อมูลเกี่ยวกับ TMDL
• โครงการมาตรฐานคุณภาพน้ำของ EPA
• เอกสารประกอบแบบจำลองการโหลดและการเจือจางเชิงประจักษ์แบบสุ่ม - สำนักงานสำรวจทางธรณีวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกา
• ศูนย์ศึกษาการจัดการปริมาณสารมลพิษตกค้างและลุ่มน้ำแห่งมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียเทค