我国在一些地区也曾试点市级环保部门对区、县环保部门垂直管理的改革，取得了一定的成效。但由于一些制度性障碍未能消除，因此在实际执行中并未能取得当初设计时的理想效果。
根据十八届五中全会的要求，垂直管理改革将力争在“十三五”期间完成。因此有必要尽早谋划、设计好改革方案，理清可能面临的一些障碍性因素，尽可能降低负面效应，提升改革成效。
一要解决好县级环保部门的法律地位。解决好县级人民政府和省市环保部门环保责任划定问题。垂直管理后，县级环保局成为市级环保局的直属机构，环境监察由省统一管理，县级政府的环保行政权力大幅削弱。垂直管理改革在约束了县级政府可能的地方保护冲动的同时，也削弱了其环境监管能力。因此，按照权责对等原则，县级人民政府和省市环保部门之间环保责任可能要重新划定，并形成与此相适应的生态环境损害责任追究办法。
二要解决好县级环保部门直管后的公平问题。省市环保部门要认真考虑如何根据不同社会经济条件及自然条件，制定出科学合理的规范，配置好县级环保机构的各项资源，保障县区间公平。要解决好直管后的城乡环保均衡问题。县级环保机构垂直改革后，应避免过度强调城市的环境问题，而忽视面广量大的农村环境问题。因此，在垂直管理改革的设计中要做好相关制度安排，解决好城乡环保均衡，保护农村环境，保障农民环境权益。
三要解决好县级直管的环保部门与地方政府的协作机制。按照十八大生态文明建设“五位一体”的要求，环境保护工作需要全社会整体推进，需要地方政府从经济、社会、城乡建设、文化教育等各方面统筹实施。县级环保机构垂直改革后，有必要探讨直属的环保机构如何参与到属地政府的国民经济和社会发展规划编制工作中去，如何形成新形势下环保规划与地方各项规划“多规合一”的协作机制，如何充分尊重地方政府统筹的生态文明建设工作等，形成良好的协作机制，避免在生态文明建设中顾此失彼。
四要解决好直管后环保部门的自身管理问题。要解决好直管后环保部门运行效率问题。垂直管理加大了上级的指导和监督，一定程度上有利于提升其运行效率，但也导致未来市县环境管理中层级增多，工作中将不可避免地增加系统内上下层级之间冗长的运行程序，影响工作效率。因此，有必要在推进垂直管理的同时，积极借鉴现代扁平化管理的一些经验，构建既保证管理质量又能保证运行效率的良好上下联动工作机制。同时，还要解决好直管后环保部门自身监管问题。垂直管理使县级环保部门能够在较大程度上摆脱来自地方政府的干预，但也将弱化来自地方的监督。对县级环保部门的监督极大地依赖于省市环保部门和相关监管机关的监督。因此需要在垂直管理制度设计中规范约束县级环保机构的权力寻租空间，加强自身监督，警惕县级环保部门工作人员在垂直后末端腐化，破坏改革目标。
五要解决好垂直管理改革与现行其他改革之间的关系问题。要解决好上级环保部门行政督察与人大法律监督及公众参与监督的关系问题。解决好纵向行政督察与横向人大法律监督以及公众参与监督的关系问题。通过立体监督体系的构建，对县级环保工作的监督更加科学合理和全面系统。要解决好县级环保部门直管与省管县改革相衔接的问题。我国已开展多年省管县改革，《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》明确要求“扩大县域发展自主权……推进省直接管理县（市）财政体制改革”，并提出“有条件的地方可依法探索省直接管理县（市）的体制”，在《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中再次予以重申。目前，全国在绝大多数省份都开展了省直管县试点，海南省更是自建省之初就实行了省管县制度。因此，在垂直管理改革设计中要充分考虑这一要求和现实，解决好垂直管理与当前强县扩权潮流的衔接关系。
总之，党的十八届五中全会提出的环保机构垂直管理是我国未来环境管理体制改革的重大举措，必须提前谋划，做好合理的制度设计，以提升改革的成效，形成我国生态文明建设的合力，避免因为不恰当的操作影响改革目标的实现。