Possível via hack desagradável durante a execução. Caso contrário, apenas pelo reinício.
Apenas verifiquei que as variáveis de ambiente podem ser alteradas com o Cygwin GDB. Tentei com x86 Cygwin e x86 Winword. Verificado com ProcExp.exe.
Comandos do GDB encontrados aqui: link
A Microsoft diz que essa não é a maneira comum de fazer isso:
link
Altering the environment variables of a child process during process creation is the only way one process can directly change the environment variables of another process. A process can never directly change the environment variables of another process that is not a child of that process.
Minha edição anterior:
Meu melhor palpite: o serviço precisa ser reiniciado. Finalmente.
Um processo na criação herdará as variáveis do ambiente de seu pai. ( link )
Então: O processo deve ser reiniciado E deve haver algo para herdar.
Como verificar
Verifique se você está usando o ProcExp.exe. ( link ) Clique duas vezes no processo em que está interessado e selecione o "Ambiente" tab.
Para encontrar o pai, clique duas vezes no filho, selecione a guia "Imagem" e leia a linha "Pai:".
Repita todo o caminho até a linha do patrimônio.