重金屬和其他有毒化學(xué)品會(huì)污染空氣、水和土壤，從而危害動(dòng)植物。為了處理這些元素，科學(xué)家首先需要更好地了解它們的行為。加速器通過(guò)使用帶電粒子束撞擊選定材料，分析或改變其表面、成分、結(jié)構(gòu)或其他特性，有助于這項(xiàng)工作。

“加速器技術(shù)可提供獨(dú)特的能力，能夠以快速、非破壞性和具有成本效益的方式對(duì)污染進(jìn)行深入了解。”原子能機(jī)構(gòu)核儀器儀表物理學(xué)家Román Padilla說(shuō)，“用于了解和改善環(huán)境的粒子加速器有各種形狀和大小，特別是基于加速器的離子束方法，能夠有助于我們表征土壤、沉積物、生物群、水或空氣細(xì)顆粒物的樣品。”

最常用于環(huán)境監(jiān)測(cè)樣品表征的加速器是靜電加速器。

評(píng)估空氣和水污染對(duì)解決全球健康問(wèn)題至關(guān)重要。亞洲擁有世界上60%以上的人口和13個(gè)最大城市?？諝夂退廴局卫沓蔀閬喼拗饕鞘谢貐^(qū)的重要任務(wù)。為協(xié)助專家確定空氣樣品特征，原子能機(jī)構(gòu)一直在與15個(gè)亞洲國(guó)家合作，每周收集空氣細(xì)顆粒物和粗顆粒物樣品，這些顆粒物影響著超過(guò)1.1億人呼吸的空氣質(zhì)量。從2002年至2017年，基于加速器的離子束技術(shù)不僅揭示了所收集樣品中許多元素的存在狀況，而且?guī)椭_定了空氣污染的可能來(lái)源。

此外，電子束與離子束不同，可用于處理廢水或塑料。例如，與傳統(tǒng)的水處理技術(shù)（如化學(xué)和生物處理方法）相比，電子束技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)：使用電子束，不需要用化學(xué)消毒劑進(jìn)行微生物消殺。在中國(guó)湖北省，有一個(gè)專門處理設(shè)施，利用電子束技術(shù)進(jìn)行醫(yī)療廢水消毒滅菌和抗生素分解。該設(shè)施每天能夠處理3000萬(wàn)升工業(yè)廢水，是世界上最大的輻照處理廢水裝置，是在原子能機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)讓的技術(shù)上建成的。這種處理工藝每年可節(jié)省45億升淡水——足以滿足10萬(wàn)人用水需求。

與此同時(shí)，同步加速器，一種特殊類型的環(huán)形加速器，也被用于環(huán)境研究，幫助專家分析元素，繪制元素分布圖和確定其化學(xué)種類。這些復(fù)雜的加速器使用X射線作為探針，可以部署在采礦和工業(yè)過(guò)程中，而在這些過(guò)程中，傳統(tǒng)方法無(wú)法提供足夠的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)可能的環(huán)境結(jié)果、生物利用率或污染帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在采礦業(yè)，同步加速器有助于預(yù)測(cè)未來(lái)的行為，如金屬或礦物的移動(dòng)或溶解。

七年多來(lái)，原子能機(jī)構(gòu)一直在與意大利Elettra-Sincrotrone Trieste公司（EST）聯(lián)合運(yùn)行多用途X射線熒光束線和光譜分析終端站，并開發(fā)了新的硬件和分析方法。原子能機(jī)構(gòu)通過(guò)這種協(xié)作，支持和促進(jìn)研究小組基于同步輻射的研究和培訓(xùn)活動(dòng)，特別是在獲得和使用同步輻射裝置的經(jīng)驗(yàn)和資源有限的國(guó)家。這些實(shí)驗(yàn)為一些國(guó)家的環(huán)境問(wèn)題研究提供了幫助，包括匈牙利和約旦大氣氣溶膠微粒和室內(nèi)顆粒物研究；西班牙采礦環(huán)境周圍生長(zhǎng)植被中鉛的空間分布研究；意大利牡蠣和扇貝中累積鎘的分布和化學(xué)狀態(tài)研究；墨西哥利用水處理廠的污泥改良農(nóng)業(yè)土壤中的鈦研究；以及減少意大利礦山污染的河流中污染物的微觀過(guò)程研究。