《International Journal of Environmental Research and Public Health》:Environmental Contamination and Public Health Impacts Associated with Municipal Solid Waste Management: Evidence from Soil, Water, Air, Biomonitoring, and Epidemiological Studies
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城市固体废物(MSW)产生量因城市化、人口增长和消费模式变化而迅速增加,带来了显著的环境与公共健康挑战。该综述通过评估近期关于污染源、生物监测和健康结局的研究,综合了与MSW管理相关的环境污染及其对人体健康影响的现有证据。MSW处置和管理活动会释放颗粒物(PM
城市固体废物(MSW)产生量因城市化、人口增长和消费模式变化而迅速增加,带来了显著的环境与公共健康挑战。该综述通过评估近期关于污染源、生物监测和健康结局的研究,综合了与MSW管理相关的环境污染及其对人体健康影响的现有证据。MSW处置和管理活动会释放颗粒物(PM)、重金属、挥发性有机化合物(VOCs)、持久性有机污染物(POPs)、微塑料、病原体和垃圾填埋场渗滤液,导致空气、土壤和水体污染。暴露于这些污染物与呼吸系统疾病、胃肠道疾病和感染性疾病相关,尤其是在废物处理工人和居住在废物处置填埋场附近的居民中。使用血液、尿液、头发和指甲进行人体生物监测(HBM)可提供内暴露的重要证据;然而,标准化方案和纵向研究仍然有限。可持续废物管理策略可降低环境污染和健康风险,包括源头分类、回收、资源回收、工程化卫生填埋场和先进渗滤液处理。整合环境监测、生物监测、流行病学研究和One Health(同一健康)方法对于制定循证政策和促进可持续MSW管理至关重要。
3. Results and Discussion
3.1 Environmental Contamination Around MSW Disposal Sites
MSW处置场可污染土壤、水和空气,污染程度受场地工程、废物组成、水文地质、气候和管理实践影响。
3.1.1 Soil: Heavy Metals, Organic Pollutants, Microplastics
重金属因持久性、不可降解性和毒性成为重要土壤污染物,可在土壤累积并影响植物、微生物和食物链。处置场周边土壤常检出重金属升高,但受场地特征、废物组成、管理、土壤性质、采样深度和距废物体距离影响;非工程化倾倒场常显示距离或深度梯度,工程化或修复后场地污染较低。Cd等毒性金属虽绝对浓度较低,却可主导生态风险。微塑料在多地填埋土壤中检出,丰度差异大,并可在深层土壤出现;塑料衍生化学品如Σ
6PAEs也可污染土壤。总体土壤污染异质性大,未来需整合多污染物、标准化空间和深度采样、背景点及生态与健康风险评价。
3.1.2 Water: Leachate, Groundwater and Surface-Water Contamination
渗滤液是MSW处置最危险副产物之一,是地下水与地表水污染的主要途径,含溶解有机物、营养物、无机盐、重金属、异生物质有机物、病原体、抗生素抗性基因(ARGs)、微塑料和新污染物。露天或管控差场地渗滤液COD、NH
4+-N和Zn等负荷高,也检出微塑料、Σ
6PAEs和DEHP。地下水污染广泛,TDS、EC、COD、营养物、主要离子和潜在有毒元素升高,空间梯度支持渗滤液迁移,但高地浓度也可能来自地质背景。地表水在处置点附近污染较高、下游下降,季节差异方向不一。生物污染包括人腺病毒、ARGs和可移动遗传元件。需有效渗滤液管理和长期监测。
3.1.3 Air: Particulate Matter, VOCs, Landfill Gases, Bioaerosols
空气污染与露天焚烧、不受控填埋和缺乏排放控制有关,释放颗粒物、重金属、VOCs、填埋气和含病原微生物的生物气溶胶。露天焚烧和火灾可产生高负荷PM
2.5、PM
10、CO和VOCs并扩散至人口密集区。填埋作业释放VOCs和恶臭气体,覆盖可降低浓度。生物气溶胶和PM可共存,下风向和居民区可检出潜在病原微生物及ARGs。不同填埋场空气影响不均,需排放控制和持续空气质量监测。
3.2 Public Health Evidence
证据按职业与非职业暴露人群考虑;职业人群包括正规MSW工人和非正规拾荒者,非职业人群为附近居民,儿童和孕妇被视为脆弱亚群。
3.2.1 Respiratory Diseases
非职业暴露中,H
2S与儿童肺功能下降和呼吸住院或急性呼吸道感染风险增加相关,部分社区研究结果不一致。职业暴露中,MSW工人呼吸症状和FEV
1、FEV
1/FVC、FEF
25–75、PEF降低;露天倾倒和焚烧附近工人呼吸困难、干咳风险显著升高。社区大样本研究支持较强,职业研究多横断面且暴露错分。
3.2.2 Gastrointestinal and Infectious Diseases
证据主要来自职业暴露者。MSW工人腹泻、痢疾、呕吐和消化不良患病率高于对照;废物收集者和拾荒者胃肠道症状常见,缺乏过滤水与肠道蠕虫和腹泻风险相关。巴西拾荒者肠道寄生虫比例高。但缺乏未暴露对照,难以与卫生、饮水和社会经济条件分离。
3.2.3 Biomonitoring Studies
人体生物监测(HBM)在血液、尿液、唾液、母乳、头发、指甲和粪便中评估内暴露,可检测重金属、POPs、PCBs、二噁英和农药等。附近居民血/尿Pb、Cd高于对照,并与肾损伤标志物如KIM-1、簇集素和骨桥蛋白相关;回收者金属内负荷升高,PM
2.5支持吸入途径;MSW工人血清ΣPAHs升高并与氧化应激和肝标志物相关。但单凭生物标志物不能确定MSW为暴露源,需对照、环境测量和混杂控制。
3.2.4 Other Health Outcomes
癌症和生殖结局证据有限。意大利研究显示部分癌症与废物场市政风险指数相关,大型队列中较高H
2S暴露与肺癌死亡率增加相关,但总体癌症死亡率和其他多数癌症无一致增加。填埋场火灾母亲暴露与极早产和极低出生体重风险增加相关,非法填埋和焚烧与早产及围产期住院相关。长期暴露还与头痛、记忆问题、震颤、疲劳、失眠等神经和一般症状相关。总体为提示性证据。
3.2.5 Strength and Limitations of the Epidemiological Evidence
因研究异质性,未做正式偏倚风险评估,研究人员按质量、样本量、暴露评估、对照、混杂、结局和效应估计定性审查。生态学、横断面、问卷和生物监测研究因个体暴露、时序性、自报结局或残余混杂而被谨慎解释。
3.3 Knowledge Gaps and Future Directions
主要缺口包括横断面研究多、纵向队列少;单一介质或少数污染物研究多,复杂混合物和多介质暴露评估不足;HBM应用不足且方案不标准;地理覆盖不均,低收入和中等收入国家证据少;现代废物管理技术健康效益证据不足。优先方向为整合环境监测与人体生物监测的纵向研究、标准化多污染物暴露评估、脆弱人群和暴露途径识别,并在One Health框架下结合暴露建模、地理空间分析和生命周期评估。循环经济策略、源头分类、回收、堆肥、厌氧消化、受控废物能源化、工程化卫生填埋和先进渗滤液处理可减少污染,但塑料回收和热处理需同时评估微塑料和化学排放风险。
3.4 Limitations of the Review
叙述性综述未采用正式系统筛选,检索限于所选数据库,可能存在发表偏倚和语言限制;未应用标准化偏倚或质量评估工具,研究设计、暴露定义、方法和混杂差异限制比较和结论强度;证据地理分布不均,限制推广。尽管如此,综述仍广泛综合了MSW处置的环境和健康影响。
4. Conclusions
MSW处置是环境污染主要来源,可降低空气、土壤和水质量并威胁健康。环境污染和呼吸效应证据最强;胃肠道、致癌、生殖和神经结局证据有限或提示性。优先污染物包括Pb、Cd、Hg、As、Cr等重金属,PM
2.5、H
2S、VOCs和致病生物气溶胶;微塑料、POPs和抗菌药物耐药决定因素是新兴关注。HBM补充环境监测。资源有限地区应优先土壤、地下水、地表水、PM
2.5和填埋气低成本监测。未来应开展整合环境与人体生物监测的纵向研究、标准化多污染物评估和代表性不足地区研究。