Wasser in der Mülldeponie und die Gefahr der Umweltverschmutzung

Autoren:
Publikation:	1.1.2002
Lernstufe:	3
Übersicht:	Die Kinder interessieren sich für die sichtbaren und un­sichtbaren Verände­rungen des Wassers, das durch die Mülldeponie fließt. Sie stellen fest, dass das Wasser ver­schmutzt wurde, und machen sich Gedanken darüber, was aus diesem verschmutzten Wasser wird, wenn es durch verschiedene Böden sickert.
Ziele:	Die Kinder sensibilisieren: für die Verschmutzung von Wasser, das in Kon­takt mit Abfällen war; für die Konsequenzen des Einleitens verschmutzten Wassers in den Boden; und für die Methoden der Wasserreinigung.
Dauer:	Mindestens 3 Unterrichtsstunden
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

Aufbau der Unterrichtseinheit

• 1. Was passiert, wenn Wasser in die Mülldeponie gelangt?
  Begriff der Verschmutzung. Das Problem des Wassers in der Mülldeponie. Rolle der Erde beim Einsickern von Wasser.
• 2. Die Klärung des Wassers – erster Reinigungsschritt
  Ziele: Was soll man mit dem Wasser machen, das durch die Mülldeponie sickert? Herstellung eines natürlichen Filters, der das Wasser allerdings nur partiell reinigt. Materie bleibt erhalten.
• 3. Bewertung der erworbenen Kenntnisse.

1. Was passiert, wenn Wasser in die Mülldeponie gelangt?

Material für eine Vierergruppe

• eine Plastikflasche
• ein Kaffeefilter
• Erde, Sand, Kies oder Lehm
• gefärbtes Wasser
• eine Stoppuhr

Man beginnt mit einer Diskussion über die Folgen der Lagerung von Abfällen in Mülldeponien. Was passiert, wenn es regnet? Man beobachtet die Wanne, in die in der letzten Unterrichtseinheit viel Wasser auf die Abfälle gekippt wurde: Das Wasser ist nicht versickert. Ist es sauber? Wodurch wird es verschmutzt?

Kommentar von La main à la pâte

Mögliche Ergänzungen: In verschmutztem Wasser, beispielsweise im Geschirr­spülwasser, schwimmt ein Teil des Schmutzes (Essensreste, ...) auf dem Wasser, während sich der andere Teil am Boden absetzt. Ist das Wasser klar? Wie kann man es klar machen? Ist das "gereinigte" Wasser als Trinkwasser verwendbar?

Man fragt die Schüler, was passieren würde, wenn man in der Natur wäre. Würde das Wasser so an der Oberfläche bleiben? Man erwartet, dass die Schüler sagen, dass das Wasser in die Erde "eindringt". Was passiert, wenn dieses Schmutzwasser in die Erde "eindringt"?
Das Wasser kann einige Abfälle auflösen und giftige Substanzen mitnehmen. Es besteht also die Gefahr einer Verschmutzung der vom Wasser durchdrungenen Böden sowie des Grundwassers.
Die Schüler können diese Anmerkungen schriftlich festhalten. Es kann das Arbeitsblatt "Einsickern des Wassers" (pdf-Datei) verwendet werden.

Kommentar von La main à la pâte

Es können zum Beispiel die Nitrate angesprochen werden, die – ähnlich wie Salz – unter bestimmten Bedingungen in einer gewissen Menge in Wasser löslich sind. Das äußere Erscheinungsbild des Wassers verändert sich durch das gelöste Salz bzw. die gelösten Nitrate nicht. Es sieht nach wie vor klar aus.

Die Nitrate, die durch den biologischen Abbau organischer Abfälle (tieri­scher und pflanzlicher Herkunft) entstehen, sind in geringen Dosen un­giftig (man findet sie im Mineralwasser), während sie in hohen Dosen besonders bei Säuglingen eine schwere Krankheit verursachen, indem sie die Bindung des Sauerstoffs im Blut verhindern.

Anschließend fragt man die Schüler, ob das Wasser ihrer Meinung nach in alle Arten von Böden auf die gleiche Weise und mit der gleichen Geschwin­digkeit eindringt. Dann schlägt man ihnen vor, verschiedene Böden zu testen.

Jede Gruppe führt einen Versuch durch, um die Infiltrationsgeschwindigkeit des verschmutzten Wassers in einen bestimmten Boden zu messen. Man bittet die Schüler, sich einen Versuch auszudenken, mit dem dieses Ziel erreicht werden kann.

Die vorgeschlagenen Lösungen werden gemeinsam diskutiert. Die Schüler überlegen sich, wie sie die verschiedenen Aufgaben am besten unter­einander aufteilen: Es muss gleichzeitig Wasser auf den Versuchsaufbau ge­kippt und die Stoppuhr eingeschaltet werden. Dann muss der Zeitpunkt bestimmt werden, bei dem der erste Tropfen durch den "Filter" gegangen ist und die Stoppuhr muss angehalten werden.

Abb. 1: Versuch zur Infiltrationsgeschwindigkeit des Wassers

Beim Lehm ist darauf zu achten, dass Lehm verwendet wird, der zuvor mit Wasser gesättigt wurde, so wie die Lehmschichten im Boden.

Es werden alle Ergebnisse zusammengetragen und Schlussfolgerungen zu den Eigenschaften der verschiedenen Böden gezogen. Dabei werden die Begriffe "durchlässig" und "undurchlässig" eingeführt.

Die Kinder folgern aus den Versuchen, dass Lehm der beste Boden für die La­gerung von Abfällen ist. Bei einem Lehmboden ist die Verschmutzungsgefahr von eindringendem Wasser am kleinsten. Heißt das, dass eine Mülldeponie auf einem Lehmboden überhaupt keine Gefahr birgt?

Auf den Internetseiten des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit gibt es zahlreiche Informationen zum Thema Abfall.

2. Die Klärung des Wassers – erster Reinigungsschritt

Material für die Klasse

• Plastikflaschen
• Aktivkohle
• Sand (gewaschen)
• Kies
• Watte
• Kaffeefilter

Die Kinder haben vor der Unterrichtsstunde verunreinigtes Wasser aus einem Fluss oder Bach geschöpft (oder aus dem Meer, einer Wasserpfütze oder auch aus der Wanne, in der in der letzten Unterrichtseinheit viel Wasser auf die Ab­fälle gekippt wurde). Jetzt bietet man ihnen dieses Wasser zum Trinken an. Die Kinder werden es nicht trinken wollen. Sie sollen sich nun einen Versuch aus­denken, wie sie dieses Wasser klären könnten. Die Kinder beginnen ihre Überle­gungen in Gruppen. Es kann das Arbeitsblatt "Wasseraufbereitung" (pdf-Datei) verteilt werden.

Die Unterrichtsstunde kann in zwei Teilen ablaufen:

1. Teil: Jede Gruppe entwirft ihren eigenen Versuch und baut ihn auf. Der Lehrer fasst anschließend die Versuche zusammen, indem er das "geklärte" Wasser mit der ursprünglichen Wasserprobe vergleicht.
Einige Gruppen werden vorschlagen, das Wasser vorsichtig abzugießen, andere werden es mit Maschendraht oder einem feinen Sieb, Kaffeefiltern usw. filtern.
Im Allgemeinen erhalten die Schüler ein helleres Wasser, das aber immer noch nicht klar ist. Man müsste das Wasser verdampfen und wieder kondensieren lassen, um ein überzeugenderes Ergebnis zu erzielen, aber das Wasser wäre dann immer noch nicht trinkbar.

2. Teil: Der Lehrer stellt den Kindern ein ausgeklügelteres Modell zur Was­serfilterung vor, das grob die Vorgänge im Boden nachahmt:

Abb. 2: Wasser dringt durch einen aus mehreren Schichten bestehenden Filter.

Das gefilterte Wasser sieht klarer aus, aber man muss den Schülern er­klären, dass es sich noch immer nicht um Trinkwasser handelt, da es beispiels­weise Mikroorganismen (Bakterien usw.) und Schadstoffe enthält. Erst nach einer geeigneten chemischen Behandlung kann man es trinken.

Wortschatz

- Umweltverschmutzung: Der Umwelt (Luft, Wasser, Boden) zugefügter Schaden, der durch die Einführung einer Substanz entsteht, die im Zusammen­hang mit menschlichen Aktivitäten entsteht.
- Giftigkeit (Toxizität): Eigenschaft, die bei Lebewesen Gesundheitsschäden oder sogar den Tod herbeiführt.

3. Bewertung der erworbenen Kenntnisse

Die Schüler denken in Gruppen über folgende Fragen nach und beant­worten sie schriftlich.

1. Denke an etwas, das du vor kurzem weggeworfen hast. Was war es? Wo ist es jetzt? Was wird deiner Meinung nach damit passieren? Glaubst du, dass es vollkommen verschwinden wird? Warum? Warum nicht?

2. Denke an etwas anderes, das du vor kurzem weggeworfen hast und das völlig anders ist als das Ding aus Frage 1. Was war es? Wo ist es jetzt? Was wird deiner Meinung nach damit passieren? Glaubst du, dass es vollkommen verschwinden wird? Warum? Warum nicht?

3. Sieh dir bitte die folgende Liste mit Sachen an, die weggeworfen wurden:

• ein Apfelkerngehäuse
• eine Konservendose
• alte Zeitschriften
• ein toter Ast
• ein altes Fahrrad
• eine leere Batterie
• Schreibpapier
• ein Lappen
• Plastikverpackungen
• Pommes frites

Ordne diese Dinge in verschiedene Gruppen. Gib jeder Gruppe einen allgemei­nen Namen und schlage Dinge vor, um die Liste zu verlängern.

4. Stelle dir vor, dass du dich mit einem Forschungsteam im brasilianischen Re­genwald verirrt hast. Ihr habt kein Wasser mehr. Das Flusswasser ist schlam­mig und hat einen bitteren Geschmack. Schreib eine Liste von Dingen, die zu tun sind, um daraus Trinkwasser zu machen. Erkläre, was durch jeden Schritt erreicht wird.

5. Nenne die Probleme, die sich stellen, wenn man etwas wegwirft, das man nicht mehr haben will. Nenne einige Wege, diese Probleme zu lösen.

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