Future City Lab: Água III de Nova York

Lição 3: Infraestrutura Verde

Interdisciplinar

Palavras-chave: poluição, permeável, filtração, absorção, infraestrutura verde, hardscaping, bacia hidrográfica, águas pluviais
Imagem
Fonte: www.flickr.com/chrishamby

Estimativa de tempo: 30-45 minutos 

Objetivos: 

Os alunos irão: 

  • Veja demonstrações claras dos processos físicos em funcionamento nos sistemas de bacias hidrográficas e águas pluviais de Nova York 

  • Pense em como a infraestrutura verde pode apoiar o processo natural do ciclo da água e reduzir a poluição nas hidrovias da cidade de Nova York 

materiais: 

  • Duas garrafas de 2 litros 

  • Filtro de café 

  • Elástico de borracha 

  • Areia limpa (pode ser encontrada no centro de jardinagem local) 

  • Cascalho ou seixos limpos (podem ser encontrados no centro de jardinagem local) 

  • Solo (pode ser obtido do exterior) 

  • Corante 

  • Caixa de sapatos de plástico transparente ou recipiente da Tupperware 

  • Três latas 

  • Folhas de plástico  

  • (opcional) Mistura de cimento Portland seco - Tipo I-II ou Tipo III-IV 

  • (opcional) Recipiente para viagem 

Standards 

  • CCSS.ELA-LITERACY.SL.2.2: Reconte ou descreva idéias ou detalhes importantes de um texto lido em voz alta ou informações apresentadas oralmente ou através de outras mídias. 
  • CCSS.ELA-LITERACY.SL.2.3: Faça e responda perguntas sobre o que um orador diz para esclarecer a compreensão, reunir informações adicionais ou aprofundar a compreensão de um tópico ou questão. 

Questões Guia: 

  1. O que é infraestrutura verde?  

  2. Como pequenas mudanças de design podem apoiar o meio ambiente e melhorar a qualidade de vida na cidade? 

    Procedimentos

    Nesta lição, os alunos verão os processos das duas lições anteriores em jogo: filtragem e escoamento de água. Eles serão introduzidos ao conceito de “infraestrutura verde” que pode ajudar a absorver a água e retardar o escoamento nas vias navegáveis ​​de Nova York e apoiar os processos naturais do ciclo da água. 

    Faça o download da apresentação da infraestrutura verde

    Baixe o esquema de demonstração

  1. PREPARAÇÃO
  2. Prepare cada uma das três demonstrações. 

    Absorção e filtragem de água:  

    1.) Pegue duas garrafas de dois litros. Corte a parte superior de um (Frasco “A”) e a parte inferior do outro (Frasco “B”).  

    2.) Fixe um filtro de café ao redor do gargalo da Garrafa B com um elástico e vire de cabeça para baixo. Coloque o Frasco A, voltado para baixo, na parte superior do Frasco A. 

    3.) Encha a Garrafa B com uma camada de cascalho grosso, uma camada de areia e outra de solo (e outros materiais orgânicos, se desejado).  

    4.) Prepare um copo de água com cinco gotas de corante alimentar. 

    Escoamento: 

    1.) Pegue uma caixa de sapatos transparente ou Tupperware e coloque duas ou três latas dentro em um grupo. (Esta é a sua “terra”.)  

    2.) Cubra as latas com um saco plástico ou lençol e arrume-as de forma que a água escorra para o recipiente abaixo. 

    Opcional: Concreto Permeável (observação: faça pelo menos um dia de antecedência): 

    1.) Pegue o cascalho ou seixos e coloque o suficiente no recipiente para viagem para cobrir o fundo com cerca de 2-4 camadas de profundidade. Retire e pese em uma balança de cozinha. 

    2.) Coloque o cascalho em uma tigela separada. Adicione um terço da mistura de cimento em peso. 

    3.) Coloque luvas. Adicione uma pequena quantidade de água e misture bem. Teste o concreto: tente formar uma bola com as mãos e veja se ela mantém seu formato. Se estiver muito seco, adicione um pouco de água e tente novamente. Se estiver muito úmido, adicione uma pequena quantidade de mistura de cimento até obter a consistência certa. (Veja as instruções em http://earthcareland.com/blog/tag/how-to-make-pervious-concrete/e imagens em http://www.perviouspavement.org/materials.html para referência.) 

    4.) Despeje a mistura em um recipiente para viagem e deixe secar por 24 horas. Quando terminar, você deve ser capaz de virar o recipiente para removê-lo. Teste com antecedência para ver se a água escorre. 

  3. Análise
  4. Ciclo da água: Se os alunos já fizeram o primeiro plano de aula desta série, fale brevemente sobre o que aprenderam durante a aula. Caso contrário, se a classe aprendeu sobre o ciclo da água ou está aprendendo pela primeira vez, reveja os materiais planejados para aquela unidade. Os títulos sugeridos para ler em voz alta são Um dinossauro bebeu esta água? Por Robert E. Wells ou Abaixo a chuva por Franklyn Branley. 

    Uso da água: Se os alunos fizeram o segundo plano desta série, analise como é importante economizar água. A lição de hoje vai falar sobre o que acontece com o excesso de água em Nova York, para uma perspectiva diferente sobre por que a água deve ser conservada.  

  5. Introdução
  6. Discussão em classe: hoje vamos falar sobre o que acontece com o excesso de água no sistema hídrico da cidade de Nova York. Depois de usarmos a água, ela segue para nosso sistema de esgoto. Devido à maneira como nosso sistema de esgoto foi construído há muito tempo (começando na década de 1850), muita água em movimento de uma vez - como durante grandes tempestades - pode fazer com que o esgoto não tratado vá para nossos cursos de água. Então, tentamos encontrar maneiras de desacelerar a água portanto, não pode poluir nossos rios e voltar ao ciclo da água naturalmente, mantendo a cidade como um lugar mais verde e agradável para se viver. 

  7. Demonstração
  8. Execute as demonstrações em sequência. 

    Demonstração # 1: esta configuração imita o processo natural de filtração na bacia hidrográfica de Nova York. Lembre aos alunos que a água cai nas áreas montanhosas ao norte da cidade e a gravidade a envia através do solo para filtrar naturalmente a água. 

    Despeje lentamente o copo de água no sistema de filtro. O que acontece? Quão rápido é para se mover? Qual é a cor da água que sai? 

    Demonstração # 2: esta configuração imita o escoamento que sai das ruas e calçadas de Nova York. Pergunte aos alunos: o que acontece quando a água atinge o concreto? Para onde vai a água durante as grandes tempestades? Você pode revisar os ralos de chuva e o sistema de esgoto com antecedência no site do Departamento de Proteção Ambiental de Nova York: http://www.nyc.gov/html/dep/html/stormwater/index.shtml  

    Antes da demonstração, coloque cinco ou mais gotas de corante alimentar em cima da folha de plástico. Diga aos alunos que isso imita a poluição que pode estar em nossas ruas e calçadas (os alunos podem ser capazes de identificar poluentes como óleo de carro, sabão de limpeza de calçadas e dejetos de cachorro) e a área no fundo do contêiner são os cursos de água de Nova York. Em seguida, despeje um copo ou mais de água em cima da folha de plástico. Onde isso vai? Qual é a cor da água no fundo do recipiente? 

    Transição: chamamos de concreto e asfalto na cidade paisagismo - é exatamente como parece! Em vez de absorver água, o hardscaping a repele, fazendo com que ela corra direto para o nosso rio, em vez de passar pelo processo de filtragem natural que vimos na bacia hidrográfica. Além do mais, o hardscaping torna as inundações piores porque durante grandes tempestades a água pode ficar presa e não há para onde ir. 

  9. Tipos de infraestrutura verde (apresentação de slides)
  10. Mostre aos alunos os slides fornecidos durante a discussão. 

    Telhado verde - Os telhados verdes são projetados para absorver a água da chuva para que o sistema de esgoto de Nova York não fique sobrecarregado durante grandes eventos de chuva. A água da chuva é absorvida e “retida” nos telhados, em vez de escoar para os esgotos pluviais. Ele rega plantas especialmente adequadas e, em seguida, evapora dos telhados para apoiar o funcionamento contínuo do ciclo da água. Os telhados verdes têm o benefício adicional de absorver calor e frio e modular a flutuação da temperatura, o que reduz os custos de aquecimento e resfriamento de seus edifícios e o desperdício de energia. 

    A imagem da apresentação de slides mostra como telhados verdes podem ser facilmente integrados em edifícios residenciais e comerciais existentes em pequena escala. Projetos locais maiores incluem uma instalação de teto verde recente no Javits Center em Manhattan e em prédios públicos no Brooklyn e no Bronx.   

    Bioswale - Bioswales intervém quando a água já está escorrendo para os esgotos pluviais de Nova York. O lado da calçada corta a água diretamente para os “jardins de chuva” que podem absorver a água e impedir que escorra para os esgotos. Qualquer excesso de água que se acumular pode sair pelo outro lado. 

    Para obter uma excelente série de seções transversais sobre bioswales de Nova York, consulte o folheto do Departamento de Proteção Ambiental de Nova York "Manual de Cuidados com Bioswale": http://www.nyc.gov/html/dep/pdf/green_infrastructure/bioswalecare_handbook.pdf 

    A imagem da apresentação de slides mostra a nova bioswale na Dean Street, Brooklyn. Observe os dois cortes de meio-fio, os diferentes tipos de plantas e o cascalho usado bem na borda para facilitar a drenagem rápida.   

    Concreto permeável - O concreto permeável pode ser usado em certas situações para fornecer as superfícies duras que gostaríamos para caminhar e brincar, com o benefício adicional de permitir que a água escoe para o solo abaixo, de modo que não escorra para o nosso sistema de águas pluviais. No momento, o concreto permeável não é forte o suficiente para suportar o desgaste do tráfego intenso como em nossas estradas, mas pode ser integrado ao parque para passarelas e áreas de recreação. Engenheiros e cientistas estão sempre procurando melhorar a tecnologia permeável para que possamos integrá-la mais na paisagem urbana! 

    Se você optar por fazer concreto permeável, poderá demonstrar suas propriedades executando a água através da amostra e perguntando aos alunos o que eles veem.  

    A imagem do slideshow mostra a instalação de Stormcrete - uma marca de concreto permeável - em Springfield Gardens, Queens. Springfield Gardens é vulnerável à elevação do nível do mar e inundações durante grandes tempestades. 

    Restauração de Zonas Húmidas - a saúde da água não se trata apenas de escoamento. Uma vez que a água poluída está em nossos cursos de água, existem maneiras de limpá-la naturalmente. Os mesmos processos de filtração e absorção estão em ação quando plantamos gramíneas de áreas úmidas e restabelecemos organismos como ostras, que limpam e filtram a água naturalmente.   

    A imagem da apresentação de slides foi tirada do Brooklyn Bridge Park, onde arquitetos paisagistas e planejadores de parques urbanos trabalharam para integrar áreas úmidas no novo parque (junto com pavimentos permeáveis ​​em primeiro plano).   

  11. Atividade / lição de casa
  12. Olhe ao seu redor. Você pode ver exemplos de infraestrutura verde? Identifique três exemplos diferentes na cidade de Nova York, desenhe-os em cores e leve-os para a classe para discutir. 

Recursos adicionais 

Viagens de campo: este conteúdo é inspirado no Laboratório da Cidade do Futuro galeria na exposição principal do Museu, Nova York no seu núcleo. Se possível, considere levar seus alunos em uma excursão! Visita http://mcny.org/education/field-trips para saber mais. 

Agradecimentos

Esta série de planos de aula para Nova York no seu núcleo foi desenvolvido em conjunto com um grupo focal de professores de escolas públicas da cidade de Nova York: Joy Canning, Max Chomet, Vassili Frantzis, Jessica Lam, Patty Ng e Patricia Schultz.

Este projeto foi possibilitado em parte pelo Instituto de Serviços de Museus e Bibliotecas.

As opiniões, descobertas, conclusões ou recomendações expressas nessas lições não representam necessariamente as do Instituto de Serviços de Museus e Bibliotecas.