Die Plastikstrudel in den Weltmeeren sind unübersehbar. Allerdings stellt der an der Wasseroberfläche treibende Kunststoff nur einen kleinen Teil des Problems dar. Die Hauptquellen der Plastikmüll-Belastung sind bisher noch gar nicht im Blick der Politik und des Verbrauchers – nämlich der Mikround Nanoplastikmüll. Im Arbeitsblatt geht es um die verwendete Definition der Zehnerpotenzkürzel und um die Mengen. Das passt u. a. bis in die Potenzrechnung in Klasse 10, soweit es nur um die Mengen geht kann dies auch schon früher eingesetzt werden.

Aufgabentext

„Die Plastikstrudel in den Weltmeeren sind unübersehbar. Allerdings stellt der an der Wasseroberfläche treibende Kunststoffmüll nur einen kleinen Teil des Problems dar. Sonne, Wind und Salzwasser setzen den Plastikteilen zu, so dass sie über kurz oder lang in kleine und kleinste Teilchen zerfallen, die im Wasser schwimmen oder auf den Meeresboden absinken. Neue Forschungen zeigen nun, dass solches Mikroplastik auch an Land zu finden ist und dort sogar schädlicher wirken könnte als in den Meeren: vier- bis 23-fache Verschmutzung wird geschätzt. Weltweit werden jährlich rund 400 Millionen Tonnen Kunststoffe produziert. Nach Schätzungen endet etwa ein Drittel des Plastikmülls in der Umwelt. Er gelangt über Flüsse in die Meere oder belastet die Böden. Sind die Partikel kleiner als fünf Millimeter, spricht man von Mikroplastik, zerfallen sie weiter auf einen Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometer, von Nanopartikeln. Mikroplastik kann auf mehreren Wegen auf die Böden gelangen. Einer der Ausbreitungspfade läuft über Abwasser aus den Siedlungen. Rund 80 bis 90 Prozent der darin enthaltenen Partikel, die zum Beispiel von Kleiderfasern aus dem Waschwasser stammen, verbleiben im Klärschlamm. Der nährstoffreiche Schlamm wird häufig als Dünger
auf Felder ausgebracht. Dadurch landen jährlich viele tausend Tonnen Mikroplastik auf den Boden. Ein anderer Weg ist die Atmosphäre, über die Nanoteilchen weitertransportiert werden, die zum Beispiel aus dem Reifenabrieb im Straßenverkehr stammen.“

Quelle: Frankfurter Rundschau, 1.3.2018

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Eignung

Klassenstufen: Sekundarstufe I
Fachbereich: Mathematik, Geografie
Lerninhalte: Zehnerpotenzen, Mengen, Potenzrechnung, Umweltverschmutzung, Ökologie

Aufgaben

1. Die Zehnerpotenzkürzel mikro und nano werden hier benutzt.
a) Notiere mit Zehnerpotenzen, wie die Teilchengrößen hier definiert werden.
b) Mache Definitionsvorschläge, die besser passen.
2. Nenne Wege, auf denen Mikro- und Nanopartikel in die Meere und auf die Böden gelangen.
3. Um welche Plastikmüllmengen pro Jahr geht es, die in der Umwelt landen?

Lösung

1a) Mikroplastik: 5 Millimeter bis 0,1 Mikrometer oder 5 · 10–3 m bis 1 · 10–7 m
Nanoplastik: weniger als 0,1 Mikrometer oder kleiner als 1 · 10–7 m
1b) Milliplastik: zwischen 5 und 0,1 Millimeter oder 5 · 10–8 > x > 1 · 10–4 m
Mikroplastik: zwischen 100 und 0,1 Mikrometer oder 1 · 10–4 m > y > 1 · 10–7 m
Nanoplastik: zwischen 100 und 0,1 Nanometer oder 1 · 10–7 m > z > 1 · 10–10 m
2.) Kleinstplastikteile gelangen ins Meer über die Flüsse in die Böden über Waschmaschinenabwasser und Klärschlamm bzw. über Reifenabrieb und Wind.
3.) 400 Mio t : 3 ≈ 133 Mio t Rund 133 Millionen Tonnen Plastikmüll gelangen jährlich in die Umwelt.

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Hier finden Sie das Download-Material zu dem Artikel „Mikro- und Nanoplastikmüll“ aus dem MINT Zirkel  04/18.