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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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Postgrado en Dirección y Gestión Ambiental
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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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
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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
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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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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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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
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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
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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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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.