“治污压力很大。”前述熟知山西政情人士透露，刘向东调往“看似不相关的环保系统”任职是“天时地利人和”，一方面因特殊原因，环保厅长一职被空缺出来，而省里需要一个铁腕人物开拓局面，刘早年的工作履历，敢想敢干，“不怕得罪人”的个性被认为是合适人选。
2008年，国家环保总局“升格”为环保部，次年5月，刘向东也从此前的山西省环保局长调整为山西省环保厅长。2013年3月，刘向东卸任山西省环境保护厅党组书记、厅长。2013年7月，刘向东担任山西省委巡视一组组长，负责巡视煤炭重镇吕梁。至少在2014年4月，他还以该职务向吕梁做巡视工作反馈。
铁腕治污被称“环保英雄”
刘向东主导的查处环境违法问题、关停污染企业、区域限批系列行动，铁腕治污受普遍好评。
从商贸相关部门任职超17年后转入环保部门，刘向东并不认为自己是外行。他在2006年对一位专访他的记者说，“许多人都认为我是外行，但其实我虽然从事经济工作，但我对环保并不陌生，而且对山西的环保有很深的认识。我的第一个工作是记者，将近十年的时间里，我作为工业记者，对山西经济产业非常熟悉，而这些产业就是污染源。后来又担任过商务厅、供销社及忻州地区任副书记，可以说，一直在山西的经济的一线工作，对山西省的经济及产业是非常熟悉，而山西省的经济被人称为黑色经济，你说我怎么能不熟悉环保。”
2006年曾采访刘向东的记者回忆道：“刘向东敢干敢说，善用媒体宣传造势，他并不回避自己宣传的痕迹。”
“2006年3月29日，是刘向东走马上任的第一天，当日下午，召开了局务会议。会上他提出了25个大问题、60个小问题，都涉及环保深层次问题。之后，他带领环保团队，深入多家企业、60多个重点县，拍成了电视纪录片《忧患家园》，让观众目睹了山西触目惊心的污染状况。面对眼前尴尬的生态环境，他选择了背水一战。”
刘向东“新官上任三把火”，第一把火其实是先从环保系统内部烧起。“我第一次开会，来的人就很不齐，于是要求局里开始整顿纪律，一支没战斗力的队伍又怎么能把工作干好，之后对环保队伍自身的要求也提了很多，现在环保队伍的风气与原来大不相同，上下班都打卡，一改以前签到时的拖沓。”他曾表示。
“震荡山西”
多数媒体不吝于用“铁腕”和“困境突围”形容刘向东和他的治污风暴，并称其“震荡山西”。
在此期间，刘向东掀起“摸污染家底”行动。山西率先在全国搞起“百县千企万民环境意识调查”，从2006年6月至9月间，“来自各个行业、各个岗位的人员纷纷参与了调查，实际参加人数达到9411人。经调查。山西省环保局将这些分析结果以专题的形式公布于众。”
媒体人出身的刘向东也一改此前“回避媒体的态度”，“半年来，山西省各媒体及新华社、《中国环境报》、《环境保护》杂志等发表有关山西环保的文章近百篇，创造了历年来的最高。网上搜索”山西环保刘向东“，更会搜索到万余条相关信息，山西环保真正引起了全国的高度关注。”其后刘向东主导的查处环境违法问题、关停污染企业、区域限批系列行动均受到普遍好评。他需要直接触及的地方政府的利益。
刘向东曾在接受电视采访时回应环保部门对违规项目监管不力时直言：这个猫呢是地方政府养的，能不能捉耗子，捉几只是由政府部门说了算，不是环保部门说了算。
2006年10月12日，刘向东分别致信时任临汾市市长李天太、时任阳泉市市长白云、时任大同市市长丰立祥，分析了三市造成严重污染的原因，要求三市尽快摘掉重污染城市的帽子，并对今后的环保工作提出了建议。
上述三市市长在接到信后迅速回应并表态“要进一步加大工作力度，特别是空气质量的改善。”聚光灯下，刘向东以环保官员的身份获全球公益慈善联盟最高奖项——金质勋章。“他的形象很好，很被看好。”一位知情人称。
被指违规提拔手下官员
刘向东并未如许多人所料仕途更进一步。他在7年时间，连任两届环保厅厅长。山西环保厅内部人士认为，对于刘来说，这样的局面并不让他“满意”。但另一位熟知当地政情的人士认为，在山西这个能源大省，环保厅厅长是一个重要的实权部门，其核心程度仅位列于财政、发改、国资等部门之后。环评审批被认为是环保厅最关键的一项职权。根据相关规定，发改委所批复项目的前置条件是完成环评。环评不通过者不能上马。
在刘向东主政环保厅的后期，治污风暴趋于平静。但有关他违规提拔手下官员、在重点项目中权力寻租的举报却不绝于耳。
一个资金体量高达8.5亿元的“污染源自动监控中心”进入公众视野。山西省环保厅2008年3月3日在其官网上转载的消息称，“我省创新环境管理手段，总投资8.5亿多元，全国第一个‘监控合一’的省级污染源自动监控中心日前在我省建成并投入使用，这彻底改变了在线监控只监不控的尴尬局面。”一位山西环评系统人士向澎湃新闻表示，刘向东或涉该项目的违规操作而被查。
至今在网络流传的一则举报称，2008年，山西某环保公司承建的山西长治某垃圾处理厂项目，涉嫌编制虚假科研报告及虚假资产评估报告，“打着环保项目的幌子非法圈占农田上百亩连商品房的建筑用地也变相弄进来了。”该举报提及了去年落马的山西省环保厅原总工程师赵义和刘向东，称企业通过中间人找到刘向东“要了环保补贴资金800万元，刘向东吃回扣200万元。”
