三 遏制环境恶化态势、加大治理力度阶段（2002～2011年）
2001年12月11日，中国经过长达15年的谈判后成为WTO第143个正式成员单位，全方位参与世界分工，中国经济开始新一轮上升期，开始探索“新型工业化”道路。2001～2010年，GDP年均增长10.5%，增速高于20世纪80年代的9.3%、90年代的10.4%，中国经济总量于2010年全面超过日本，成为世界第二大经济体。
中国积极顺应全球产业分工不断深化的大趋势，充分发挥比较优势，承接国际产业转移，实施出口拉动外向型经济，大力发展对外贸易、积极促进双向投资，开放型经济实现了迅猛发展，综合国力不断增强。汽车产业等资本和技术密集型的产业在居民消费结构升级的促进作用下实现了快速发展，成为我国重要的支柱产业，并带动了钢铁、机械等相关产业的发展。
此间，我国环境状况总体恶化的趋势尚未得到根本遏制，环境矛盾凸显，压力继续加大。一些重点流域、海域水污染问题突出，农村环境污染加剧，重金属、化学品、持久性有机污染物以及土壤、地下水等污染显现，部分区域和城市大气灰霾现象严重。许多地区主要污染物排放量超过环境容量。部分地区生态遭到严重破坏，生态系统功能退化，生态环境脆弱。核与辐射安全风险增加。突发环境事件数量居高不下，环境问题已成为一个威胁人体健康、公共安全和社会稳定的重要因素。同时，随着人口总量的持续增长，工业化、城镇化快速推进，能源消费总量不断上升，污染物产生量继续增加，经济增长的环境约束日趋强化。气候变化和生物多样性保护等全球性环境问题的压力不断加大。
曲格平曾说，“大家都说中国只用30年时间就走完了西方200多年的发展路，但环保方面我国也只用30年时间就走完了西方100多年的污染路。”“1992年以后重化工业的大发展，使得中国进入了环境压力最大的时期。”[7]尤其是在2002～2012年，中国上马了大批重化工项目，这些多为“三高”（高污染、高排放、高耗能）项目，包括钢铁、水泥、化工、煤电等，重化工业的大规模发展带来了巨大的能源资源压力，也造成了大量污染物排放。虽然自2006年起我国开始实施节能减排计划，但重化工业扩张势头不减，污染物上升趋势也难以遏制。尽管政府减排力度不断加大，并辅以市场化手段，主要污染物逐步下降，但环境质量并没有随之好转，污染事故仍然此起彼伏，由此引发的公众事件频繁发生。
2001年加入WTO后，中国经济开始全面与世界接轨。中国的环境问题日趋严峻，能源消费和碳排放的快速增长，也引起国际社会的广泛关注，中国环境威胁论的论调增多，中国在应对气候变化方面面临巨大的国际压力。进入21世纪，中国的工业化步入重化工阶段，CO2排放总量随之急速上升。2003年，中国的CO2排放量达到40.52亿吨，首次超过欧盟28国39.42亿吨的排放量。2006年中国的CO2排放量达59.12亿吨，超过美国56.02亿吨的排放量，由此成为世界第一大碳排放国。此间，中国碳排放呈现明显的“赶超效应”，从超越欧盟到超越美国，仅用了短短三年时间。2012年，中国CO2排放总量已超过了美国和欧盟28国的总和,作为世界工厂、以煤为主的能源消费结构，以及人口第一大国，中国排放量高也不足为奇，但以国家为单元计量的数据，也彰显出中国作为排放大国的责任。从人均水平来看，2006年中国的碳排放总量跃居世界第一，人均排放量超过世界平均水平；2012年，中国的碳排放总量超过美国和欧盟28国之和，人均超过欧盟28国水平。[8]
面对碳排放形势的日益严峻，中国不断提高减排责任意识，相应出台了一系列减排措施。例如，中国在“十一五”规划中将降低单位GDP能耗作为约束性指标，在“十二五”规划中将降低单位GDP碳排放作为衡量低碳发展的主要指标，这些举措充分展现了中国政府节能减排的政治意愿和决心。
进入新世纪，党中央国务院提出以人为本、全面协调可持续的科学发展观。2003年，胡锦涛总书记在中央人口资源环境工作座谈会上强调，环保工作要着眼于让人民喝上干净的水，呼吸清洁的空气和吃上放心的食物，在良好的环境中生产生活，集中力量先行解决危害人民群众健康的突出问题。直到2005年的中央人口资源环境座谈会，都将民生作为环境保护的目标。2008年国务院机构改革，原国家环保总局升格为环境保护部，正式成为国务院组成部门。主要职责为“拟订并组织实施环境保护规划、政策和标准，组织编制环境功能区划、监督管理环境污染防治、协调解决重大环境问题等”。
“十五”期间，各地区、各有关部门不断加大环境保护工作力度，淘汰了一批高消耗、高污染的落后产能，加快了污染治理和城市环境基础设施建设，重点地区、流域和城市的环境治理不断推进，生态保护和治理得到加强。但是“十五”环境保护计划指标没有全部实现，二氧化硫排放量比2000年增加了27.8%，两控区增加2.9%，烟尘排放量比2000年增加1.9%，工业粉尘比2000年下降16.6%，化学需氧量仅减少2.1%。“十五”环境指标没有完成，很大程度上催生了环境约束性指标的出现。在国民经济和社会发展“十一五”规划中，提出了单位GDP能源消费下降20%、主要污染物排放总量减少10%、森林覆盖率达到20%的目标。“十一五”期间，在认识、政策、体制和能力等方面都取得了重要进展。“十一五”环境保护目标和重点任务全面完成，尤其是节能和污染减排两项指标都超额完成规划目标。进而在“十二五”规划中提出了节能降碳和污染物总量控制的新目标。
总的来说，相较1992～2001年，2002～2011年，环境状况恶化的趋势尚未得到根本遏制，环境矛盾凸显，不断接近生态环境承载能力的上限。1992年通过改革建立社会主义市场经济体系，2001年中国加入WTO，向进一步扩大开放迈出具有里程碑意义的一步。改革开放为经济增长带来巨大动力。但长期以来，各地发展的政绩评估指标，一直是围绕GDP增速、投资规模和财政税收等侧重于反映经济数量和增长速度的指标。而对于地方领导干部的任用考核，GDP数据也最有“发言权”——GDP发展得快，领导就提拔得快。从而导致一些违背科学发展的现象时有发生，大搞“政绩工程”，以牺牲环境为代价换取经济增长速度。这种考核体制，在主观上极大地削弱了抵御“先污染、后治理”发展模式的认知基础。工业化、城市化等进程给生态环境带来的压力不断增大，逼近生态环境的承载极限。这一阶段中国虽在完善生态环境保护制度上取得了重大进展，包括在2008年将国家环保总局升格为环境保护部，但仍未能扭转生态环境质量急剧恶化的局面，各种环境污染事件频发。