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绿色卫士 勇立潮头——新中国农药工业发展纪实(上)

2019/10/9 17:34:27发布170次查看

七十载峥嵘岁月,七十载筚路蓝缕。为庆祝新中国建国70周年华诞,由中国石油和化学工业联合会李寿生会长主编,组织17个专业协会和6个专业委员会编写的纪实性著作《铿锵脚步——新中国成立70周年石油和化学工业发展纪实》隆重出版,重温前辈先贤走过的栉风沐雨的创业之路,展现了中国石油和化工人70年不懈奋斗的恢弘画卷。
农药篇
1 前言
我国是使用农药最早的国家之一,早在公元前7~5世纪,就有使用嘉草、莽草、牡鞠、蛰炭灰杀虫的记录,以后的《汜胜之书》、《齐民要术》、《本草纲目》和《天工开物》等古籍中都不乏用植物性、动物性和矿物性药物杀虫、灭鼠、防病记录。但在历史上我国农药生产和使用发展缓慢,在病虫害突发流行时就束手无策,到中华人民共和国成立前夕,我国仅有几家规模极小的手工作坊式农药厂,生产信石、砒酸钙、砒酸铅、硫磺、鱼藤酮、雷公藤、巴黎绿和王铜等几种矿物农药和植物农药,产量每年仅几十吨,农业病虫害仍无药防治。二十世纪中期,我国开始了化学农药的研究和生产,1944年原中央农业实验所、泸州二二三兵工厂(现泸州北方化学工业有限公司)开始研制滴滴涕,但当时的国民政府并不重视,滴滴涕的生产未能得到发展。
新中国成立后,人民政府对农业病虫害的防治十分重视,把建立和发展化学农药工业列为刻不容缓的重大任务,历年来投入大量人力、物力和财力,支持农药行业的发展。中国的农药行业正如我国化工行业的发展一样,从无到有,从小到大,经过艰苦拼搏,开拓进取,走过了波澜壮阔的70年风雨历程,取得了辉煌成就,已形成包括原药生产、制剂加工、科研创新开发和原料中间体配套在内的较为完整的农用化学品工业体系,为保证我国农业可持续发展、粮食安全和国家稳定做出了巨大的贡献。据国家统计局统计,2018年我国农药产量达到208.3万吨(1950年-2018年农药产量见下图1),主营业务收入2323.73亿元,利润总额227.04亿元;出口量140.53万吨,出口额80.72亿美元,进口量4.20万吨,进口额4.90亿美元,实现了连续15年出口数量及金额超过进口。
图1 1950年~2018年农药产量(吨)
在我国,已知危害农作物的病、虫、草、鼠害达到2300余种,其中病害约750种,害虫(螨)约840种,杂草70余种,农田鼠害20余种,形成农作物的灾害在100种以上,如果不施农药,因为病、虫、草、鼠的侵害,会使农作物受损75%左右,其中由于病虫害引起减产的达53%。据农业部门统计,由于科学使用农药,我国平均每年可挽回粮食损失250亿公斤,棉花800万担,蔬菜80亿公斤,果品33亿公斤,挽回直接经济损失约300亿元,在保障农业生产安全、农产品和粮食安全方面具有不可替代的作用。特别是除草剂的使用,解放了数以亿计的农村劳动力,才遇到城市建设、工业生产和国家基础工程建设。此外,在保护人民身体健康、食品防霉保鲜、畜牧业和家畜家禽健康、森林防火、城市园林、建筑物和纺织品防蛀等等诸多方面发挥着巨大作用。
1949~1957:农药工业发展揭开序幕
一、有机氯农药投产开启农药工业
新中国建立初期,我国的化学家开始了化学农药的研究。1949年黄瑞伦教授对种子消毒剂醋酸苯汞的合成进行了研究,北京制药厂、宁波农药厂等先后建设了赛力散(醋酸苯汞)生产装置。1950年胡秉方和陆钦范教授将合成对硫磷的四种方法进行了研究比较,确定了简单、经济的合成工艺,为我国大规模生产对硫磷奠定了理论基础。50年代初,南开大学的杨石先教授和他的助手合成了我国独特的植物生长调节剂。沈阳化工研究院于1952年开始研究农药,1958年设立农药研究室。农药专业下设农药合成、分析、生测、加工、安全评价、情报等研究室及试验车间。该院至今仍是我国农药研发的最重要的科研单位。
中华人民共和国建立后,人民政府对农业病虫害的防治十分重视,把建立和发展化学农药工业列为刻不容缓的重大任务。1954年9月,周恩来在第一届全国人民代表大会第一次会议上所作的《政府工作报告》中首次提出了建设“现代化的农业”这个概念。国家在战后百业待兴的艰难条件下拨出一定的资金投入农药生产装置的建设,第一个滴滴涕生产装置于1951年建成投产,产品主要用于卫生害虫的防治,至今仍在防治非洲疟蚊方面发挥着巨大的作用。由华北农科所、上海病虫药械所和沈阳化工研究院(原东北局化工研究室)开发的六六六生产装置于1951年和1952年相继投产,开启了我国大规模化学农药研发和生产的进程。化学农药一经使用,便显示了明显的优越性。例如使用六六六不仅节省治虫的劳力,而且控制了蝗虫对农作物的危害,从1951年至1956年连续6年使用六六六灭蝗,实现了基本保证蝗虫不致成灾。六六六在我国农药发展史上占有重要地位,其投产初期就在抗美援朝战争中抵抗美国细菌战发挥了巨大作用。
1956年化工部成立,使我国的化工领域有了更集中、更专业的管理和引导,我国化学工业进入快速发展轨道。此后,在化工部的历次会议和向中央的报告中将化肥和农药的发展提到重要的地位。在国务院和化工部的关怀和支持下,农药行业与其他行业一样,发展速度加快,在五十年代后期至六十年代中期,毒杀芬、氯丹、七氯等一批含氯农药生产装置建成投产,这些农药在我国农业、林业和卫生害虫防治方面起到了巨大作用。此后,在沈阳化工厂、天津化工厂、锦西化工厂和天津大沽化工厂先后建设了万吨级滴滴涕和六六六生产装置,其中六六六在较长的时间内是我国产能、产量最大的品种,产能最高达到30万吨/年,产量曾达到25万吨。由于该产品生产过程简单、可以消耗大量氯气,对氯碱工业的发展起到了很大支撑作用。六六六有8种异构体,只有γ体具有杀虫活性,在六六六原药中只占18%左右,其他无效体在自然界中会存在数十年,是一个巨大的潜在危险。为此科技工作者进行了大量研究,将γ体提纯和无效体综合利用。成份经分离提纯至含量为98%以上,成为一种高效杀虫剂-林丹。其他无效体,经分离、加工制成三氯苯、六氯苯、五氯酚、五氯酚钠等多种化工原料和农药。利用这项成果先后在沈阳、大沽、福州、常州、株洲、武汉等地,建立了不同规模的六六六提纯和无效体综合利用生产装置。
二、高效有机磷农药研制成功并投产
在有机氯杀虫剂蓬勃发展的同时,有机磷杀虫剂也开始了研制和生产装置的建设,五十年代中期至六十年代初期,北京农业大学的胡秉方和陈万义教授、南开大学的杨石先、陈茹玉、杨华铮、邱桂芳、陈天池、李毓桂等教授先后发表了关于有机磷化合物及杀虫剂研究的文章。
在胡秉方和陆范钦教授研究的基础上,北京农业大学、华北农业科研所进行了有机磷杀虫剂对硫磷生产工艺的研究和开发,1957年在天津农药厂建设了我国第一个对硫磷的工业化生产装置,标志着有机磷杀虫剂在我国开始走上了历史舞台。同年,上海信诚化工厂和上海农业药械厂共同试制成功另一种有机磷杀虫剂敌百虫,1958年正式投产。敌百虫杀虫效果好,对人畜毒性较低,防治范围广,使用又较安全,不久就成了我国农药主要品种之一。
三、开始杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂等研制
在有机氯杀虫剂蓬勃发展、有机磷杀虫剂崭露头角的同时,科研工作者也在关注杀菌剂和除草剂的研发。在此期间,我国除草剂的研究和生产也开始起步,在1950~1965年间,北京农业大学、沈阳化工研究院、南开大学元素所、中科院植保所等科研单位进行了研究开发,解放军9719工厂、沈阳化工厂、抚顺农药厂和天津农药实验厂等企业先后建设、投产了2,4-d、2,4-d 钠盐、2,4-d丁酯、2甲4氯钠盐、2,4,5-滴、除草醚、除草剂一号和五氯酚钠等除草剂生产装置。其中,五氯酚钠不仅可以作为除草剂使用,在防治钉螺(血吸虫寄主)方面发挥了巨大作用,为“送瘟神”作出了巨大贡献。
随着农田水、肥条件逐步变好,农作物病害也逐年加重,为防治农作物病害提高农产品的产量和质量,杀菌剂工作的研制也在加快进行。沈阳化工研究院、江苏省农药研究所、中科院上海有机所、天津农药实验厂、上海农药研究所等科研单位进行了大量研究工作,开发了一批杀菌剂的生产工艺技术,在这些研究成果的基础上,山西临汾有机化工厂、大沽化工厂、上海联合化工厂、上海农药厂、天津农药实验厂等企业先后建成了五氯硝基苯、六氯苯、二硝散、克菌丹、灭菌丹、敌锈钠、代森铵、代森锌、福美双、稻脚青(甲基胂酸锌)等一批生产装置。此外,植物生长调节剂(萘乙酸)、杀鼠剂(安妥)也开始了工业化生产。
四、农药标准化技术文献《农药规格》出版
由华北农业科学研究所和中华全国供销合作总社生产资料供应管理局编辑,农业出版社于1957年出版了《农药规格》,标志着我国农药产品质量标准化工作启步。
在这期间,我国农药产量缓慢增长,1950年仅有0.1万吨,而且都是杀虫剂,主要是滴滴涕。到1954年首次突破1万吨,仍然以杀虫剂滴滴涕和六六六为主,还有少量杀鼠剂和杀菌剂,1950~1957年历年农药产量见下表1。
1958~1976:农药工业发展实现大幅增长
一、大力推动农药产量品种扩增满足支农要求
毛泽东主席根据我国农民群众的实践经验和科学技术成果,于1958年提出来的农业八项增产技术措施和防病虫草的需要。在此基础上,党中央提出的提高农作物产量的“八字宪法”,这八个字是“土、肥、水、种、密、保、管、工”,其中“保”字就是“植物保护、有害生物的防治”。
1958年,中共中央在北京召开化肥、农药、农业机械化会议。会议提出“化学农药应当积极按计划增产,并向多品种发展,以解决对农药的需要。”为支持农药行业的发展,国家采取了一系列政策措施,如“核留外汇”,由农业和商业部门提出需要进口的农药品种和数量,交给化工部进行审核,提出免于或减少进口的品种或中间体的数量,节省的资金用于支持扩大产能和开发新品种。
由于农药的推广使用,农民从中获益匪浅,对农药的需求日益迫切,不仅数量要增加,而且要求更多的新品种,满足防治各种病虫害的要求。为此,国家予以了更多的投入,生产企业付出了巨大努力,提高已有品种的生产能力,以满足农业生产的需求。在此期间,六六六生产企业从五家增加到12家,其中沈阳化工厂、锦西化工厂、大沽化工厂、衢州化工厂等企业的生产能力达到2万吨/年,全国的生产能力提高到近30万吨/年,最高时达到年产25余万吨,加上滴滴涕等其它有机氯农药,年产量达到30万吨左右,占据了我国农药产量的近50%。与此同时,农药行业的科研人员开发了更多的农药新品种,国家投入了大量资金,建设了一大批农药生产企业。农药品种迅速增加,从60余种增加到120多种,杀虫剂从40余种增加到80多种,有机磷杀虫剂达到20多个品种。
1962年,杨石先教授给中央领导写了一份《关于我国农药生产,特别是有机磷生产的几点意见》,针对有机磷农药一般毒性较高的特点,提出选择毒性较低的几个品种优先进行开发、建设。同时采用先进的施药器械,以提高药效、降低成本。对使用人员要进行严格的培训,确保安全。其中关于施药器械和使用人员的意见,至今仍是没有很好解决的问题。同年,杨石先教授受周恩来总理的委托,筹建了南开大学元素有机研究所,先后开展了有机磷化学及有机氟、有机硼等领域研究,为开辟我国农药发展道路作出了巨大贡献。
在前人理论研究的基础上,有机磷杀虫剂有了井喷式发展,一些品种至今仍是有机磷杀虫剂的主要构成。这些品种主要包括:敌敌畏、乐果、马拉硫磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷、磷胺、治螟磷、内吸磷、亚胺硫磷、甲胺磷、乙酰甲胺磷、杀螟畏、久效磷、皮蝇磷、辛硫磷、甲拌磷、蝇毒磷、哒嗪硫磷、稻丰散、异丙磷、伏杀硫磷、二溴磷等一批有机磷杀虫剂陆续实现工业化生产,形成了我国杀虫剂的重要种类之一。有机磷杀虫剂进入市场初期,虽然暂时不能对有机氯杀虫剂的市场造成冲击,但为八十年代淘汰高残留有机氯杀虫剂创造了条件。
为满足农药生产的需求,实现农药品种多样化,农药科研人员开始新型农药的研发,其中具有代表性的当属氨基甲酸酯类杀虫剂,主要品种有中科院动物所、上海医药工业设计院、沈阳化工研究院、北京农业大学和浙江省化工研究院先后开发的甲萘威、仲丁威、速灭威和混灭威等,形成了我国新一类杀虫剂。
二、杀菌剂、除草剂等新品相继研制成功并投产
随着农业生产的发展,作物病害和草害问题日益凸现。科研院所和企业响应中央的号召,投入很大精力进行了杀菌剂和除草剂的开发研究。
20世纪60年代中期,中科院上海有机所从大蒜中分离出一种杀菌成分,经合成筛选出优良农药抗生素乙蒜素(四○二),同年在上海农药厂等企业投入工业化生产,这是我国首次仿生筛选成功的杀菌剂新品种。1970年,沈阳化工研究院成功地试制出我国第一个内吸性广谱杀菌剂多菌灵,能防治棉花、麦类、谷类、果树、烟草等多种作物的许多病害,成为我国防治农业病害的一个主要品种,至今仍是我国杀菌剂的重要品种之一。此后,沈阳化工研究院和上海农药所开发的敌克松、陕西省石油化工研究设计院开发的甲基硫菌灵、西北大学开发的克瘟散、上海农药厂开发的稻瘟净、浙江兰溪农药厂开发的异稻瘟净、上海农药研究所和浙江兰溪农药厂开发的萎锈灵以及生物农药井冈霉素、中科院微生物所开发的多抗霉素和春雷霉素、中国农科院原子能所开发的多效霉素等一批杀菌剂相继研制成功并投产,对防治水稻小麦、玉米、棉花等作物上的各种病害起了重要作用。尤其在汞制剂停产后,这几种杀菌剂迅速发展,保证了农业需要。其中,井冈霉素是上海农药研究所从我国井冈山地区土壤中发现菌株,经过培育、复壮,大大提高了发酵单位,开发成功为农用抗生素新品种,对水稻纹枯病具有良好的防治效果,所用生产工艺,发酵单位较高,生产成本较低,用药量低,药效显著,因而迅速得到推广,至今仍旧是农用抗菌素的重要品种之一。
在一批新型杀菌剂研发、投产的同时,科研人员和企业同样下大气力进行了除草剂的开发,在此期间,除草剂也得到了较大的发展。如上海农药研究所开发的燕麦灵;沈阳化工研究院和南开大学元素所开发的氨基甲酸酯类除草剂燕麦畏、燕麦敌一号和燕麦敌二号。在除草剂的开发中,沈阳化工研究院作出了很大贡献,开发了一系列取代脲类、苯类和酰胺类除草剂,如异丙隆、绿麦隆、利谷隆、敌草隆、稗草稀、杀草胺和敌稗等。吉林市农药化工研究所和上海农药研究所开发了莠去津、扑草净、西玛津、西草净和扑灭津等三嗪类除草剂。在上述除草剂中,莠去津至今仍是玉米田主要除草剂,扑草净、西草净在防除水田杂草方面起到了很大作用,使农民从繁重的稻田除草劳动中解放出来。
植物生长调节剂能增强农作物抵御自然灾害、适应恶劣自然环境的能力,增加产量和改善农产品品质。我国从20世纪50年代起,开始研究和试制植物生长调节剂。这一期间,先后投产的有赤霉素、矮壮素、乙烯利、丁酰肼、增产素等品种。1975年,南开大学元素所研究成功的新植物生长调节剂矮健素,能促进农作物的根系发育,茎叶增粗,防止麦类倒伏,减少棉铃脱落,投产后很受农民欢迎。
三、农药生产技术进步,农药混配制剂研发成功
在农药产量和品种增长的同时,生产工艺技术和产品质量不断提高,原材料消耗和生产成本逐步下降。为提高药效、扩大防治谱和增加适用作物,开发了农药混配制剂。
六六六开始生产时,采用的是间歇氯化工艺,主要生产设备为玻璃瓶,生产过程污染大,消耗高,γ体含量低,生产人员劳动强度大,尤其是原料苯的耗用量大,约占全国苯用量的1/3。为此,各有关科研单位和工厂进行了大量试验研究,努力提高生产技术水平和收率。1961年,上海联合化工厂和上海医药工业设计院,成功地将原间歇氯化和玻璃瓶反应器改为搪瓷釜反应器,实现了设备大型化和连续化生产,劳动强度减轻,改善了生产环境,确保了安全生产。而设备占地面积大为缩小,可以提高厂房建筑面积的使用效率,减少基本建设投资。通过工艺条件优化,改进操作,使γ体含量稳定提高,消耗量下降,采用回收过量苯等措施,使原料消耗大大下降,每吨六六六的苯平均消耗量由1952年的400千克以上降低到1965年的300千克左右,γ体的含量也由1952年的12%左右提高到1965年的14%左右。
农药加工是农药工业的重要组成部分。我国的农药加工是随着原药的发展而逐步发展的。开始以加工六六六、滴滴涕为主,加工剂型主要有粉剂、可湿性粉剂和乳油。其中,最具代表性的是甲(乙)对硫磷和六六六的混配制剂(甲六粉和乙六粉),1965年,中国农科院植保所、浙江省化工研究所、湖南省化工研究所和湖南农药厂、无锡农药厂等单位,相互配合协作,共同研究成功甲基对硫磷和六六六的混合制剂。这种混配制剂具有提高药效、降低毒性、使用安全、延缓病虫抗药性等特点,深受广大农民欢迎,迅速得以推广,成为当时杀虫剂的主要产品。此后,又开发了敌百虫和马拉硫磷、稻丰散和马拉硫磷等混配制剂,在防治水田主要虫害方面发挥了很大作用。
四、第一批化学农药产品暂行标准颁布
1961年3月6日化工部、农业部、商业部联合颁发32种化学农药暂行标准,作为生产、使用、经销部门验收农药产品质量的依据。这是我国自己制定的第一批化学农药产品标准。
这一期间,我国农药产量开始较快增长,到1959年突破10万吨,所生产的品种也有所增加,主要品种是有机氯杀虫剂六六六、滴滴涕,有机磷杀虫剂对硫磷、敌百虫;杀菌剂五氯酚和五氯硝基苯;除草剂2,4-d、五氯酚钠等。1961和1962两年,由于自然灾害的影响,农药产量下降。1963年开始恢复上升趋势,1965年农药产量超过1960年,达到19.3万吨,所生产的品种有了较大增加,虽然有机氯杀虫剂所占比例仍然较大,但有机磷杀虫剂增加了许多新品种,如敌敌畏、乐果、马拉硫磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷、磷胺、甲胺磷、乙酰甲胺磷、亚胺硫磷等,同时增加了一个新的农药类别-氨基甲酸酯类杀虫剂。1958~1976年农药产量见下图2。
图2 1958~1976年农药产量 (单位:万吨)
本书是一部全面反映新中国成立70周年石油和化学工业发展历程的纪实性书籍。全书横向上以产业梯次递进为序,客观记录了石油、化学矿业、纯碱、氯碱、硫酸、无机盐、电石、氮肥、磷复肥、钾肥、农药、染料、涂料、橡胶、氟化工、有机硅、合成树脂、聚氨酯、化工新材料等19个不同行业和科技创新、勘察设计、民营经济、化工园区等领域发展中的重大事件;纵向上以时间为序,不同行业和领域根据发展特点划分了不同的历史时期,清晰梳理出它们的发展节点、发展脉络、发展成就。通过历史实践呈现出的客观事实,雄辩地证明了在中国共产党的领导下,石油和化工行业全体干部职工埋头苦干、奋发图强、勇攀高峰,谱写出一曲曲不甘落后、奋勇争先、可歌可泣的行业发展壮歌,创造了一个又一个发展奇迹,在新中国70年波澜壮阔的经济发展历程中树立起一座座丰碑。

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