对于高速公路服务区内的非正常死亡事件，处理责任主要归属于公安机关。以下是对这一问题的详细解答：

首先，根据我国现有法律规定，非正常死亡事件应由公安机关负责处理。当有关知情人员发现非正常死亡事件时，有义务立即向公安机关报案。公安机关在接到报案后，会迅速介入，对事件进行审查，以判断该非正常死亡事件是否存在可疑之处，是否构成犯罪案件，以及是否需要立案侦查并追究相关责任人的刑事责任。

在处理过程中，死因鉴定是至关重要的一环。它不仅是正确认定非正常死亡事件性质的重要前提，也是确保案件得到公正处理的关键。公安机关会依法进行现场勘验，并出具鉴定结论。然而，由于死因鉴定工作的复杂性和敏感性，公安机关在鉴定过程中需要严格遵循相关法律法规和程序规定，确保鉴定结果的准确性和公信力。

此外，公安机关在处理高速公路服务区非正常死亡事件时，还会与其他相关部门和单位进行紧密协作。例如，他们会与环境保护、交通运输、卫生、安全监管等部门以及高速公路经营管理单位、医疗急救机构等建立联动机制，共同应对紧急情况，确保事件得到及时、有效的处理。

值得注意的是，公安部发布的《高速公路交通应急管理程序规定》也对公安机关在高速公路交通应急管理中的职责和程序作出了具体规定。这一规定要求公安机关建立统一指挥、分级负责、部门联动的高效应急管理机制，以确保在紧急情况下能够迅速响应、有效处置。

综上所述，高速公路服务区内的非正常死亡事件由公安机关负责处理。他们会依法进行审查、鉴定和处置，并与相关部门和单位紧密协作，确保事件得到公正、及时、有效的处理。同时，公众也应积极配合公安机关的工作，提供必要的协助和信息，共同维护社会安全和稳定。