随着人口增长、城市化进程加快、经济快速发展,中国城市生活垃圾产生量增长迅速。作为中国城市生活垃圾无害化处理的两种主要方式,焚烧与填埋处置过程中均会产生不同类型的污染物对环境介质、社会生活及人体健康产生不利影响。生活垃圾焚烧排放重金属及二噁英等污染物可通过呼吸吸入等暴露途径进入人体影响人体健康,导致致癌、致畸等慢性健康影响或咳嗽、肺炎等急性呼吸道健康效应。填埋气中含有恶臭气体和致癌物质,使得其导致的血液病、癌症等健康风险不容忽视。为解决“垃圾围城”问题,缓解生活垃圾填埋带来的土地资源压力,政府出台了一系列文件引导处置方式由填埋向焚烧发展。然而,近年来焚烧厂建设“邻避效应”不断出现,国家政策的推行遭遇来自社会的巨大阻力。究其原因,一定程度上在于土地资源节约角度的政策缺乏关于生活垃圾焚烧处置的环境健康风险是否优于填埋处置的科学考虑和证据支持。为缓解政府在引导焚烧处置发展工作中的社会阻力,需要科学开展生活垃圾焚烧和填埋健康风险之间的权衡与对比研究。在此背景下,本研究在建立历史生活垃圾焚烧与填埋排放清单的基础上,利用高斯扩散模型模拟污染物浓度分布,叠加人口数据,并结合风险熵模型评估生活垃圾焚烧与填埋经呼吸吸入途径导致的健康风险的时空分布特征,对比分析生活垃圾焚烧与填埋的相对健康风险水平。同时,考虑到焚烧作为未来生活垃圾处置主导方式且其导致的健康风险受人口总量、垃圾分类回收、焚烧处理占比、技术进步等因素的影响,设置基准情景、炉型改变、技术进步、垃圾分类回收、焚烧占比提高、综合低情景、综合高情景七个可能的垃圾处置发展情景;采用人均指标法、结合焚烧比例设置、根据区域建厂适宜度排序及人口密度最小化原则,预测不同情景下未来生活垃圾焚烧量并进行空间上的优化分配;综合采用清单法、高斯高架点源模型、EPA风险熵模型,估算2035年生活垃圾无害化处理的健康风险。研究显示,2015-2017年生活垃圾焚烧非致癌风险低于填埋,且二者均低于EPA风险最大可接受水平(HI≤1)。生活垃圾填埋致癌风险分别为9.42×10-6、9.40×10-6、9.37×10-6,约为风险最大可接受水平(CR≤1 × 10-6)的9倍。生活垃圾焚烧致癌风险分别为5.71×10-6、7.92×10-6、9.44×10-6,是风险最大可接受水平的5至9倍。此外,生活垃圾处置导致的健康风险具有空间异质性。北京、上海、江苏、浙江、天津、广东等地生活垃圾填埋致癌风险较高。近年来生活垃圾焚烧风险空间影响范围不断扩大且影响程度提高,京津冀、长三角、东部及东南沿海地区是生活垃圾焚烧风险的高值区。各省生活垃圾焚烧与填埋的相对风险水平差异较大,上海、陕西等地平均填埋致癌风险及单位垃圾填埋致癌风险水平均高于焚烧;广东等地则平均焚烧致癌风险及单位垃圾焚烧致癌风险水平均高于填埋。在未来生活垃圾焚烧健康风险方面,不同情景下非致癌风险均低于风险最大可接受水平。致癌风险分别为:基准情景(2.10×10-5)、炉型改变情景(1.28×10-6)、技术进步情景(6.83×10-7)、垃圾分类回收情景(1.60×10-5)、焚烧占比提高情景(3.39×10-5)、综合低情景(1.71×10-5)、综合高情景(5.57×10-7)。表明若不经控制、提高生活垃圾焚烧占比,生活垃圾焚烧健康风险将为2017年的3.6倍。依靠垃圾分类回收、炉型改变、技术进步等手段,2035年生活垃圾焚烧污染物排放导致的致癌风险较基准情景分别降低24%、94%、97%。仅依靠炉型改变或垃圾分类回收,可以弥补由于生活垃圾焚烧占比提高带来的风险水平提高,但无法有效控制生活垃圾焚烧对人体造成的健康风险,技术进步是控制生活垃圾焚烧污染物排放及健康风险水平的强有力手段,可以有效降低90%以上的健康风险,确保风险在可接受水平。通过提高生活垃圾分类回收利用率、采用先进炉型、推广先进焚烧技术及污染物排放控制技术等手段的综合利用,可以实现生活垃圾焚烧可持续发展。以上研究说明,生活垃圾焚烧导致的健康风险确实不容忽视,但就与生活垃圾填埋风险的对比权衡来看,生活垃圾焚烧不失为一种相对低风险的替代方案。尤其在土地资源短缺、焚烧厂占地面积小、处理能力强的背景下,为解决“垃圾围城”、“邻避效应”等垃圾处置问题,可通过合理规划焚烧厂选址,加快建设并完善垃圾分类回收体系,选择先进的焚烧炉型,提高先进焚烧技术及污染物控制技术的推广率,加强信息公开及风险交流,控制污染物排放水平、解决社会矛盾。从而满足城市总体发展规划、保障居住环境安全与居民健康,实现生活垃圾处置在资源、环境、健康风险等方面的可持续发展。