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> "Es fielen rund 500.000 Tonnen städtischen Mülls an. Es
> waren weltweit 1.6 Mio Tonnen städtischen Mülls."
> Warum denn nicht "städtischer Müll"?

Auch hier geht beides. Ist die Maßeinheit im Nominativ, Akkusativ oder Dativ, wird üblicherweise beim folgenden Adjektiv und/oder Substantiv der gleiche Kasus verwendet. In der gehobenen Sprache kommt auch der Genitiv vor.

Steht die Maßeinheit im Genitiv, wird das Gezählte nicht flektiert, um den doppelten Genitiv zu vermeiden (Beispiel: eines Glases Wasser). Aber ebenfalls richtig wäre: eines Glas Wassers.

Ausführliche Erklärungen findest du im grünen Duden (Richtiges und gutes Deutsch), Maß-, Mengen- und Münzbezeichnungen unter Ziff. 2.

LG Adele