Efectos ambientales ub

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Postgrado en Dirección y Gestión Ambiental

Efectos ambientales

Universidad de Barcelona 24 de octubre 2012

Prof. Dr. Ing A. López

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1. Definiciones básicas2. Ciclo básico de producción

3. La atmosfera4. Efecto invernadero, radiación solar, evolución de la temperatura, repercusiones, preguntas5. Combustibles, efectos de su consumo.6. ¿Qué podemos esperar del sol?7. La contaminación de la atmosfera, E invernadero, Capa Ozono, Lluvia acida.

8. El agua, ciclo hidrológico, circulación natural, usos del agua, contaminación asociada al uso, limites9. Depuración al final de la línea

10. Contaminación de suelos

11. Residuos, RSU, residuos peligrosos, gestión de los residuos.

12. Contaminación lumínica

13. Contaminación acústica

14. Contaminación con olores

15. Contaminación con radiaciones

Contenido

Ecología: es la ciencia que estudia la relación de los seres vivos entre sí y con su entorno.

El medio abiótico: física y química, del material sin vida:suelo, agua, aire .y las fuerza de: radiaciones, gravedad, campos magnéticos…

El medio biótico : todos los seres vivos del ecosistema

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Medioambiente: corresponde al medio en el que les seres vivos se desarrollan

Ecosistema: comprende una comunidad de seres vivos y el medio ambienteasociados a ella

Efecto ambiental: resultado de una determinada acción sobre el medio ambiente en sus distintos aspectos

Evolución y distribución de la población mundial

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7.000 millones, se duplica en 25-30años

El consumo y la generación de problemas ambientales = f( de la población)

A más problemas más legislación restrictiva

Desigual distribución de la población

Mayor crecimiento en países emergentes


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Ciclo clásico de producción, consumo y reciclado


El papel protector de la atmosfera

Mantenimiento de la temperatura terrestre dentro de unos niveles aceptables para la vida.

Distribución del calor por la superficie terrestre al actuarcomo una maquina térmica.

Filtro de las radiaciones ultravioletas

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Generalidades sobre el medioambienteEfecto invernadero

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1896 Svante Arrhenius acuñóel concepto “efecto invernadero”


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Radiación solar sobre la tierra

Luz visible 47%Infrarrojos 46%Ultra violetas 7%

En el paralelo 41º 30’1.655 Kwh/m2-año= 142 litros gasóleo

Retención natural en forma de energía Química: vegetalesy madera


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Consecuencias del efecto invernaderosobre la temperatura ambiente

0,5 + 1 = 1,5 ºC


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Consecuencias del efecto invernadero sobre la temperatura de los océanos

0,4 + 0,4 = 0,8 ºC


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Repercusión del aumento de temperatura

Inestabilidad estacional (+ frio, + calor, variación fenomenológica)

Necesidad de mayor cantidad de agua para las plantas

Variaciones de los periodos vegetativos

Variaciones de las fitopatologías

Inundaciones, Sequías

Desplazamiento hacia el norte de fauna y flora


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¿ No son unos efectos transitorios?

A las emisiones mundiales de GEI por efectode actividades humanas.

Han aumentado, progresivamente, desde la era preindustrial,

En un 70% entre 1970 y 2004

Los expertos opinan que no son transitorios y que se deben a:


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¿Cómo no se sabia lo que pasaría?

En 1896 Svante Arrhenius, químico sueco acuño el concepto “efecto invernadero” y

predijo que la quema de combustibles fósiles incrementaría la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera,

lo que llevaría a un calentamiento del clima del planeta

Club de Roma:

1970 “Los limites del crecimiento”

1990 “ Mas allá de los limites del crecimiento “

2004 “ Los limites del crecimiento 30 años después”

Hemos actuado creyendo que el planeta tenia unos recursos ilimitadosy una capacidad infinita de autorregulación


Los límites del crecimiento: 30 años después (2004)

El 1 de junio de 2004 se publica (en inglés por la editorial Chelsea Green Publishing Company, en español por Galaxia Gutenberg) la versión actualizada e integral de las dos versiones anteriores, con el título Los límites del crecimiento: 30 años después

Se aborda la discusión sobre el imparable crecimiento de la población mundial, el aumento de la producción industrial, el agotamiento de los recursos, la contaminación y la tecnología.

Entre otras cosas se señala que:

«no puede haber un crecimiento poblacional, económico e industrialilimitado en un planeta de recursos limitados».


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¿A qué actividades se refieren?

A todas las que generan Dióxido de carbono ( CO2)

Fundamentalmente: La combustión de materiales

Actividades que consumen combustibles :

Automóvil, ferrocarril, avión, Electricidad, Gas,

Recogida y tratamiento de RSUCaptación, potabilización , distribución de agua

Depuración de aguas residuales Consumo domestico


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¿ Que cantidad estamos utilizando de combustibles?

Consumo equivalente diario

204 millones de barriles/ día

en todo el mundo durante el año 2009

84 millones de barriles de petróleo / día

Carbón 65 millones de Equivalente Barriles /día

Gas natural 55 millones de Equivalente Barriles / día

Reservas al ritmo de extracción de 2005:

De petróleo : 30 a 60 añosDe gas : 55 a 90 años

Volumen equivalente 2,5 x 2,5 Km. x 5,22 metros altura

Barril de petróleo = 159 litros = 32.436 millones de litros al día


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Combustibles Kw-h/ kgMadera 4,16Carbón 8,05Petróleo 11,6Gas 15,25Hidrogeno 33,34Uranio 161.110

Operación Transporte Refino Transporte Caldera Turbina Alternador DistribuciónRendimiento 99% 95% 99,5% 88% 98% 99% 88%Se pierde ltr 1,59 7,871 0,749 17,86 2,62 0,28 15,24Quedan litros 157, 41 149,53 148,78 130,93 128,3 127,03 111,79

De cada 159 litros en el origen, queda el equivalente a 111, 79 litros = 1.134, 77 Kw-h

“Se pierden” en los procesos 47,2 litros

Rendimiento = (111,79 / 159) * 100 = 70,3%

159 litros= 0,13878 tep = 1.387.800 Kcal = 1.614 Kw-h

¿De qué combustibles disponemos?

Energía primaria

Energía final


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EFECTO DEL CONSUMO DE ENERGÍA

Suponiendo un rendimiento medio del 88%para él transporte y distribución de la energía eléctrica

**Cada kw-h consumidosupone 1,14 kw-h generado

yproducido en el origen

436 litros de CO2 y

436 litros de GEI (0,8 Kg.)

Un litro de gasolina: 2,34 Kg. de CO2

Un m3 de gas: 2 Kg. de CO2


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En él limite de la atmósfera el valor de la radiación es:

1,94 cal/cm2-minuto

En el paralelo 41º 30´

1.655 kw-h/m2-año = 142 litros de gasóleo

El diámetro de la Tierra es 12.700 Km.la radiación solar interceptada en 127 millones de Km2 es de

172.000 millones de Mw-hora = equivalente a 106. 568 millones de barriles hora

La maquina térmica terrestre consume 17,44 %

87.982 millones barriles hora = 2.111 billones de barriles día

10.350 veces el consumo actual del planeta

¿Qué podemos esperar de la energía solar?


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Efecto de quemar el consumo diario de petróleo

204.000.000 barriles x 1.614 Kwh = 329.256.000.000 Kwh

Litros de gas: 436l x =143,555.616,000.000lit = 14,555,616.000 m3Kg de gas: 0,8 x = 2.634,048.000Kg = 2,634.048 Tm

Volumen equivalente diario

Diámetro Tierra ecuador 12.700 Km , longitud 39.898,32 Km

Sección de tren AVE 12,5664 m2Longitud del AVE equivalente = 12,5664 m2 x L = 14,555.616.000 m3

L = 14,555.616.000/12,5664 /1000 = 1,158.296 Km

1,158.296 Km / 39.898,32 Km = 29 vueltas a la tierra /día !!!!!!!!!!!

La contaminación atmosférica

Tipo Naturaleza Fuente

CO2 y

CO

VulcanismoRespiración seres vivosCombustiones fósiles

Hidrocarburos Motores térmicos

Gases Compuestos orgánicos Industria química, Incineración de basuras, combustiones

SO2 y derivados de azufre Vulcanismo, combustibles fósiles.

NOX Combustiones

Compuestos halogenadosClorofluocarbonados

ClH, Cl2, FH.Fugas

Freones,

Metales pesados Vulcanismo. Diversas industrias. Motores Termicos

Partículas Compuestos orgánicos Industrias, Combustiones,Pesticidas, Incineración basuras

Radionúclidos Fugas en el manejo de productos radiactivos

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Contaminantes primarios: Tabla anterior

Contaminantes secundarios: Proceden de las reacciones químicas en el seno de la atmosfera


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Efectos de la contaminación del aire

1. Efecto invernadero2. Peor calidad de vida y mayor riesgo de enfermedades3. Efectos sobre la destrucción de la capa de ozono

4. Lluvia acida descrita en Inglaterra 1872. La capa de Ozono entre 15 y 50 Km los CFCs

Lo que a la humanidad le ha costadosiglos en construir y a la naturalezamilenios de evolución, se está degradando y destruyendo en cuestión de años:

Patrimonio edificado: ataque a la piedra

Patrimonio natural: bosques, lagosagua dulce, suelos pH < 6

acidificados



Ciclo hidrológico en la naturaleza

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La circulación natural del agua en la tierra

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Usos del agua

1. Agua como bebida2. Agua elaboración alimentos3. Agua uso domestico

4. Agua en el torno urbano, 5. calles, parques y jardines

6. Agua para agricultura y ganadería

7. Agua para procesos industriales

8. Agua para la industria agro-alimentaria

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La carga de polución asociada a la actividad urbana

Solidos suspendidos 90gr/hab/día

Materia orgánica biodegradable DBO5 60 gr/hab/dia

Materia orgánica (DQO) decantado 85gr/hab/día

Nitrógeno (NTK) 15 mg/hab/día

Fosforo 4mg/hab/día

Sales solubles

Detergentes Tenso activos aniónicos y sales de amonio

Patógenos Coliformes fecales, estreptococos fecales, salmonelas,Enterovirus.

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Limite de vertido al mar de aguas residuales Asoc .Empr. Química de Tarragona

Parámetro Concentración

DQO 800mgO2/l

MES 300mg/l

Materia sedimentable 2ml/l

pH 6-9

Nitrógeno total 120mg/l

Fosforo total 30mg/l

Aceites y grasas 40mg/l

Fenoles 5mg/L

Hidrocarburos totales 5mg/l

Detergentes/tenso activos 20mg/l

Cromo total 3mg/l

Todo depende del caudal: 300m3 /h x 24 h x 340 d x 120 mg/l = 293,76 Tm /año

Efectos de los vertidos depetróleo

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Contaminación del agua

Depuración de aguas al final de la línea

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Exceptuado la contaminación urbanala depuración ideal no al final de la línea .

Remontar en el proceso, localizar los puntos de vertidos deproductos contaminantes , eliminarlos.

Eliminándolos en el origen reducimosel coste de las perdidas y el costede depuración

Vertido al final de línea sobre un rio

Contaminación de suelos

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La contaminación del suelo generalmente aparece con aplicación de insecticidas, filtraciones , rellenos sanitarios, acumulación directa de productos industriales, residuos ganaderos, la consecuencia : suelos Fito tóxicos.

Se trata pues de una degradación química que provoca la pérdida parcial o total de laproductividad del suelo.

Los productos químicos más comunes :derivados del petróleo y disolventes, insecticidas y otros metales pesados.

La contaminación de suelos representa un peligro para flora la fauna y la salud, y la contaminación de aguas subterráneas.

La contaminación de suelos derivada de las obras publicas. Ocupación temporal. Exigencias de retirar la capa arable de los suelos agrícolas.

Explotaciones mineras y de fabricas minero metalúrgicas

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Bahía de Portman Murcia

Puerto1956

2012

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Portmán es una localidad costera situada a los pies de la Sierra minera de Cartagena-La Unión y perteneciente a este último municipio.

Fundada por los romanos en el siglo I con el nombre de Portus Magnus, origen de su etimología actual, su historia siempre ha estado ligada a la explotación minera por la riqueza de su subsuelo en plata, plomo y otros minerales metálicos.

La Sociedad Minera y Metalúrgica Peñarroya

iniciarían en 1957 la verdadera revolución en la Sierra, con el inicio de grandes explotaciones a cielo abierto y con la construcción del gigantesco lavadero de flotación denominado “Roberto”, desde donde se vertían inicialmente hacia el centro de la Bahía de Portmánunas 3.000 toneladas /día de estériles, que posteriormente pasaron a ser 10.000 toneladas /día. anegándola por completo

Postgrado en Dirección y Gestión AmbientalBahía de Portman Murcia

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además de contener compuestos constitutivos de los minerales (carbonatos y sulfuros de plomo, hierro, zinc, cobre, óxidos de hierro plomo manganeso etc.),

contenían también compuestos utilizados en eltratamiento por flotación (cianuro sódico, ácido sulfúrico, zantatos, sulfatos de cobre etc.)

En 1970 no puede seguir tomando agua del mar para abastecer al lavadero . Cambiaron punto de toma de agua y de vertido.(Greenpeace se encadenó en 1986 al tubo de los vertidos) El 31 de marzo de 1990 cesaron los vertidos al mar.

Se habían vertido más de 60 millones de toneladas de residuos sólidos, equivalentes a unos 33 millones de metros cúbicos, cuando en 1990 se cerraron los vertidos la línea de playa se había retirado 700 metros en el eje central de la bahía, en el fondo marino los sedimentos llegaban hasta 12 Km mar adentro a profundidades de más de 150m y en la bahía, 750.000 metros cuadrados de mar estaban sepultados de estériles,

Postgrado en Dirección y Gestión AmbientalBahía de Portman Murcia

El tipo de vertido

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Bahía de Portman Murcia 2012

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Residuos

Los residuos sólidos urbanos, son los que se generan en las actividades desarrolladas en los núcleos urbanos o en sus zonas deinfluencia, como son los domicilios particulares, los comercios, las oficinas y los servicios.

También son catalogados como residuos urbanos los que no son identificados como peligrosos y que por su naturaleza o composición puedan asimilarse a los producidos en los anteriores lugares o actividades.

La basura doméstica ésta compuesta por materia orgánica, con los restos procedentes de la limpieza o la preparación de los alimentos junto a la comida que sobra.

Además de papel y cartón: periódicos, revistas, publicidad, cajas y embalajes. Los plásticos: botellas, bolsas, embalajes, platos, vasos y cubiertos desechables. El vidrio, botellas, frascos diversos, vajilla rota. Y también metales como latas o botes.

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Residuos tóxicos y peligrosos : desechos considerados peligrosos por tener propiedades intrínsecas que presentan riesgos en la salud.

Las propiedades peligrosas son toxicidad, inflamabilidad, reactividad química, corrosivos, explosivos, radioactividad o de cualquier otra naturaleza que provoque daño a la salud humana y al medio ambiente.

Ejemplos de desechos peligrosos incluyen residuos mineros, emisiones aéreas desde chimeneas, derrames industriales en cauces superficiales, restos de fitosanitarios, que aún se encuentran en las frutas y verduras en el momento del consumo humano.

1980 Malatión en la leche materna

Residuos solidos y líquidos

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Contaminación lumínica puede definirse como la emisión de flujo luminoso de fuentes artificiales nocturnas en intensidades, direcciones, rangos espectrales u horarios innecesarios para la realización de las actividades previstas en la zona en la que se instalan las luces.

Un ineficiente y mal diseñado alumbrado exterior, la utilización de proyectores y cañones láser, la inexistente regulación del horario de apagado de iluminaciones publicitarias, monumentales u ornamentales, etc., generan esta contaminación.

La contaminación lumínica tiene como manifestación más evidente el aumento del brillo del cielo nocturno, por reflexión y difusión de la luz artificial en los gases y en las partículas del aire urbano , de forma que se disminuye la visibilidad de las estrellas y demás objetos celestes.

Contaminación lumínica

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Vista nocturna de Europa y norte De África desde un satélite

Vista termografíca de España

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Los ruidos son una vibración acústica capaz producir una sensación auditiva

Todo sonido es debido a una variación en la presión de aire, generada por una fuente de sonido: Esta variación de llama presión acústica

El oído humano detecta una banda de frecuenciasEntre 20 Hz y 20.000 Hz

Potencia acústica : vatiosIntensidad acústica: vatios/m2 , varia con el cuadrado de la distancia.Nivel sonoro: sensación de volumen en un determinado punto, es función del logaritmo de de la intensidad o presión , se expresa en decibelios: 10 log(I/I0)

Generar ruido tiene un coste, es energía no útil. Esta ligado al rendimiento del productor

Contaminación acústica : los ruidos

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Decibelios Fuente Efectos

140 Avión reactor a 25m Zona Nociva

110 Martillo neumático

100 Talleres metalúrgicos Zona peligrosa

80-90 Transporte pesado

80 Zona muy concurrida

60 Conversación fuerte a 1m

50 Conversación suave a 1m Zona segura

40 Música suave

20 Zona residencial tranquila

10 Murmullo de hojas con viento mediano

Contaminación acústica


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Cada minuto, los pulmones del cuerpo humano consumeaproximadamente ocho litros de aire.

Contaminación de oloresLos olores, son la mayor parte del tiempo,

más que una molestia una amenaza Porque son perceptible debajo delumbral de toxicidad: no obstante, debe ser considerados como un parámetrode la limitación de la calidad de vida.

Se definen por : su calidad (aromático)por su sensación agradable o

desagradable, su intensidad (fuerte o débil


24h x 60m x8l = 11.520 litros /día

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Cuerpos puros

ppm mg/m3 ppm mg/m3

acetona 1000 2400 100 240

Acido acético 10 25 1 2,5

Sulfuro de carbono

20 60 0,21 0,65

a. sulfhídrico 10 14 0,00047 0,00066

Umbral de toxicidadUmbral de percepción

Los olores


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Origen de los olores

Puede ser debido a:

Organismos presentes en el efluente desde el principio (como compuestos orgánicos de una industria química o alimentaria, sulfuros de papelería:.

Transformaciones que ocurren durante el transporte en las alcantarillas (formación de sulfuros por fermentación anaerobia)Transformación que ocurre en el curso de un tratamiento.

La mayor parte de las transformaciones es de origen anaerobio:

La descomposición de proteínas conduce a la formación de aminoácidos, aminas, amoniaco , a productos que contienen azufre.

La descomposición de glúcidos y de grasas conduce a ácidos ( fórmico, butírico, láctico y alcoholes como el glicerol.

Radiaciones

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Los materiales radiactivos generan y emiten partículas : alfa, beta, y radiación gamma.

El periodo de desintegración determina la vida útilde una materia radiactiva.

Cada partícula radiactiva se considera como una fuenteradiactiva

La radiación gamma interacciona con las célulasprovocando necrosis, o alteraciones en su reproducción

Distinguir entre radiación y contaminación

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Reglamento de actividades molestas, insalubres, nocivas y peligrosas

BOE 7 diciembre 1961

Durante casi 20 años fue la única legislación de protección ambiental en España

SOBREPASAMIENTOEl futuro ya no es lo que se esperaba que fuera, o lo que podría haber sido si el género humano

hubiese sabido usar su cerebro y sus oportunidades con más eficacia. Pero el futuro aún puede convertirse en lo que deforma razonable y realista deseamos.

AURELIO PECCEI

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ACTUACIONES


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El individuo. Es un sistema biológico funcional formada en el caso más simple,de una sola célula. Se caracteriza por su anatomía y fisiología y metabolismo.

En cualquier momento dado, que tiene una biomasa determinada.

Población. Se trata de un sistema biológico compuesto de un grupo colectivode individuos de la misma especie que ocupan un área dada en un momento dado.

Entre sus características se incluyen el número de individuos, su densidad, biomasa,las tasas de natalidad, mortalidad y crecimiento.

Comunidad o biocenosis. Es toda la población que habita un biotopo determinado (superficie, con las condiciones ambientales geográficas determinadas en un momento determinado).Es posible subdividir la biocenosis en fitocenosis

(todas las poblaciones de plantas), y zoocenosis (todas las poblaciones de animales) ..

La comunidad se organiza en niveles tróficos: productores, consumidores de primer orden, los consumidores de segundo orden, descomponedores .La comunidad también se caracteriza por su estructura y su dinámica (evolución en eltiempo y en el espacio)

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El ecosistema combina: el biotopo, todos los factores que condicionan el medio ambiente la existencia de otros de vida, es decir: Los datos correspondientes climatopo climáticas del entorno (temperatura, luz del sol, cantidad de agua, ...);édafotopo el ensamble que corresponde a los factores externos relacionados conel suelo y que tiene una influencia sobre la distribución de los seres vivos;

que corresponde a la mitad hidrotopo hidrológico, y las comunidades biológicasque se desarrollan en este hábitat.

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La ecología (del griego «οίκος» oikos="casa", y «λóγος» logos=" conocimiento") es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, la distribución, abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente .

«la biología de los ecosistemas» (Margalef, 1998, p. 2). En el ambiente se incluyen las propiedades físicas que pueden ser descritas como la suma de factores abióticos locales, como el clima y la geología, y los demás organismos que comparten ese hábitat (factores bióticos).

La visión integradora de la ecología plantea que es el estudio científico de los procesos que influyen la distribución y abundancia de los organismos, así como las interacciones entre los organismos y la transformación de los flujos de energía y materia.

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