摘要 现今数字信号处理理论与应用已成为一门很重要的高新科学技术学科，通过功能强大的MATLAB软件与数字信号处理理论知识相互融合在一起，既使我们对数字信号处理的理论知识能够有更加深厚的解也提高了动手能力，实践并初步掌握了MATLAB 的使用。 根据本次课题要求，通过使用MATLAB，方便了对系统函数的繁琐的计算，并且直观形象的用计算机进行模拟仿真，通过观察图，由图像的特征从而进一步的对系统进行形象的分析。 本课题中给出了系统函数，对其稳定性进行分析我们可以通过MATLAB画零极图观察极点的分布，另外还可以通过MATLAB分析系统的单位阶跃响应、单位脉冲响应、幅频相频特性的图形更加具体的对系统进行分析。 关键字：离散系统函数、MATLAB、零极点分布、系统稳定性。
一、设计原理 1.设计要求 （1）：根据系统函数求出系统的零极点分布图并且判断系统的稳定性。 （2）：求解系统的单位阶跃响应，并判断系统的稳定性。 （3）：求系统的单位脉冲响应，并判断系统的稳定性 （4）：求出各系统频率响应，画出幅频特性和相频特性图（zp2tf,zplane，impz等） 2、系统稳定性、特性分析 进行系统分析时我主要利用MATLAB软件绘制出系统零极点的分布图、单位脉冲响应图、单位阶跃响应图等。采用MATLAB 软件进行设计时我调用了软件本身的一些函数来对课题进行绘图和分析。诸如zplane、impz、stepz、freqz等。 对系统函数的零极图而言：极点在单位圆内,则该系统稳定,极点在单位圆外，则该系统为非稳定系统。 当极点处于单位圆内，系统的冲激响应曲线随着频率的增大而收敛；当极点处于单位圆上，系统的冲激响应曲线为等幅振荡；当极点处于单位圆外，系统的冲激响应曲线随着频率的增大而发散。 系统的单位阶跃响应若为有界的则系统为稳定系统。由以上的判据配合图形对系统的稳定性进行分析，达到我们的课程要求。 系统函数H（z）的零极点分布完全决定了系统的特性，若某系统函数的零极点已知，则系统函数便可确定下来。 因此，系统函数的零极点分布对离散系统特性的分析具有非常重要意义。通过对系统函数零极点的分析，可以分析离散系统以下几个方面的特性： (1)系统单位样值响应h(n)的时域特性； (2)离散系统的稳定性； (3)离散系统的频率特性；
我以一名大学生的人格尊严保证，在本场考试中，自觉遵守考试纪律，服从考试管理，决不作弊或帮助别人作弊！签名：学院专业学号级班 ··················密···················封·····················线·················· 命题人签字：系主任签字：审核院长签字：共印份数： 第1页共4页 聊城大学环境与规划学院08—09学年第1学期期末考试2007级、2008级《环境学概论》试题（闭卷B卷） 一、填空题（共10题，每空1分，共19分） 、当大气稳定度为中性时，烟流的形状呈形。 2、城市环境噪声标准中一类区（居民文教区）昼间和夜间标准分别为 dB和 dB。 3、污水的二级处理常用法和法。 4、固体废物处理的“三化”原则是指固体废物的、和。 5、环境问题按成因分为环境问题和环境问题。 6、常用和表示农药在土壤中的存留时间。 7、生物多样性一般包括遗传多样性、多样性和多样性。 8、旋风除尘器是利用旋转气流产生的使尘粒从气流中分离的装置。 9、酸雨是由于燃料燃烧和天然排放的和所造成的。 10、环境质量评价按时间可以划分为环境质量回顾评价、、三种 类型。 二、不定项选择题（每题至少有一个正确选项，少选、多选、错选均不得分。共8题，每题2分，共 16分） 1、震惊世界的日本富山事件是由于食物和饮用水被污染所引起的。 A.甲基汞 B.多氯联苯 C.镉 D.铅 2、我国从固体废物管理的需要出发，将固体废物分为。 A.工业固体废物 B.城市垃圾 C.放射性废物 D.危险废物 3、是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素。 A.风 B.大气稳定度 C.下垫面状况 D.湍流 4、是世界上第一个确定环境影响评价制度的国家。
环境科学概论试卷 B卷及答案 环境科学概论试卷(B卷)及答案 一、选择题(每题2分，共20分，多选) 1、那两种汞化物毒性最大1.4 (1)HgO(2)Hg2Cl2(3)Hg(4)Hg(CH3)2 2、生态工程的特点与优势1.2 (1)资源低消耗(2)成本多效益(3)设计多样化(4)工程人为化 3、全球环境变化中次生环境问题1.3(1)酸雨污染(2)水土流失(3)生物多 样性锐减(4)海洋资源保护 4、复合污染生态效应机制1.4 (1)协作作用(2)相互作用(3)降低作用(4)独立作用 5、环境科学数据的重要来源1.3 (1)环境监测(2)网络(3)科技期刊(4)学术讲座 6、河流环境监测点的设置原则3.4 (1)城市污染(2)面源污染(3)河流的宽度(4)河流的深度与流速 7、有效预防污染最重要的手段2.4 (1)污染控制技术(2)法律与法规(3)环境经济手段(4)公众参与 8、空气污染指数的监测指标1.2 (1)TSP(2)NOX(3)灰尘(4)病毒 9、中国可持续发展战略对策1.4 (1)节约资源与能源(2)推行污染治理与管理(3)制定法律与法规(4)绿 色生活方式 10、与绿色核算相比经济核算的不足:1.4 没反映自然资源的消耗(2)计算成本不准确(3)没有计算人类的消费(4)(1)
环境成本费用 二、名词解释(任选3题，每题6分，共18分) 1、有机污染物与POPs 有机污染物是指由人为因素产生并排放到环境中，由于超出环境容量和环境承载力而累积，达到一定浓度，对环境及人体健康带来影响并造成危害的有机物质。 POPs，持久性有机物，是指一类具有半挥发性、难降解、高脂溶性等理化性质，可进行远距离甚至全球尺度的迁移扩散，并通过食物链在生物体内浓缩累积，对人体和生态环境产生毒性影响的有机污染物。 2、全球环境变化与温室效应 全球环境变化是指由于自然因素和人为因素所导致的全球环境问题及其相互作用。 温室效应是指温室气体如CO2、CH4、N2O、O3、CFCS、O3等物质允许太阳的短波辐射通向地表，而部分吸收地表长波辐射，使大气具有与温室中玻璃相类似的特性，即温室效应。 3、污染物河口扩散模式与海水入侵 污染物河口入海的扩散模式:p233 由河口向海湾的流线多呈喇叭状，在稳定条件下，污染物以半圆形散布。设各个方向上的扩散系数相等，连续流入的污染物浓度为p0，则在半径为r处的污染物浓度。 海水入侵:指河口生态系统由于入海水量的不足或断流，导致咸淡水平衡被打破，使海水倒灌，影响生态系统的多样性和水量、水沙平衡，同时也会影响能量和物质的平衡，产生生态退化和环境恶化和地下水咸化等一系列严重问题。 4、生态系统结构与景观
名词解释 1. 环境问题の概念 广义：由自然力或人力引起生态平衡破坏，最后直接或间接影响人类の生存和发展の一切客观存在の问题。 狭义：由于人类の生产和生活活动，使自然生态系统失去平衡，反过来影响人类生存和发展の一切问题。2. 大气恒定组分：在地球表面上任何地方（约90 km以下の低层大气）其组成几乎是可以看成不变の成分。主要由氮（78.09％）、氧（20.94％）、氩（0.93％）组成，这三者共占大气总体积の99.96％。此外，还有氖、氦、氪、氙、氡等少量の稀有气体。 3.大气污染：大气中一些物质の含量超过正常本底含量，以至破坏人和生态系统の正常生存和发展，对人、生态和材料造成危害の现象。 4.TSP：总悬浮颗粒物，悬浮于空中，粒径为0.02~100μmの颗粒物。 5.PM2.5：可入肺颗粒物，悬浮于空中，粒径小于等于2.5μmの颗粒物。6．干洁空气：自然大气（不包括不定组分）中除去水汽、液体和固体杂质外の整个混合气体，即大气组成中の恒定组分和可变组分中の二氧化碳和臭氧，简称干空气 7.光化学反应：一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子引起の反应。 8. 水体：地表水圈の重要组成部分，指の是以相对稳定の陆地为边界の天然水域，包括有一定流速の沟渠、江河和相对静止の塘堰、水库、湖泊、沼泽，以及受潮汐影响の三角洲与海洋。 9.水体污染：污染物进入水体中，其含量超过水体の自然净化能力，使水质变坏，水の用途受到影响。
10．水体富营养化：通常是指湖泊、水库和海湾等封闭性或半封闭性水体，由于生物营养元素の增加，促进藻类等浮游生物の异常增殖，使水质恶化の现象，是一种生态异常现象。这种现象在江河、湖泊中称为“水华”，在海洋上称为“赤潮”。 11.生物化学需氧量(BOD) 定义：在好氧条件下，水中有机物由好氧微生物进行生物氧化，一定时间内单位体积水中有机污染物所消耗の氧量，测定结果以氧含量表示，单位为mg/L。 12.化学需氧量(COD) 定义：在一定条件下，由强氧化剂（重铬酸钾）对水中有机物进行氧化，1升水样中还原性物质所消耗の氧化剂量换算成氧气量即为化学需氧量，测定结果以氧含量表示，单位为mg/L。 13.氧垂曲线：水体受到污染后，水体中の溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升の变化过程。 14.环境背景值：环境中诸要素，如大气、水体、土壤以及植物、动物和人体组织等在正常情况下，化学元素の含量及其赋存形态。 15.土壤净化：土壤本身通过吸附、分解、迁移、转化，而使土壤中污染物の浓度降低或消失の过程。 16．潜性酸度：指土壤中交换性氢离子、铝离子、羟基铝离子被交换进入溶液后引起の酸度,以100g烘干土中H+の摩尔数表示，包括交换酸和水解酸。 17.土壤污染：污染物进入土壤并在土壤中不断累积，当其达到一定数量
6-6 系统的稳定性及其判定 所有工程实际系统的工作都应该具有稳定性，所以对系统稳定性的研究十分重要。本节将介绍系统稳定性的意义及其判定方法。 一、系统稳定性的意义 若系统对有界激励f(t)产生的零状态响应也是有界的，即当时，若有(式中和均为有界的正实常数)，则称系统为稳定系统或系统具有稳定性研究不同问题时，“稳定”的定义不尽相同。这里的定义是“有界输入、有界输出”意义下的稳定。，否则即为不稳定系统或系统具有不稳定性。 可以证明，系统具有稳定性的必要与充分条件，在时域中是系统的单位冲激响应h(t)绝对可积，即 ＜∞（6-36) 证明设激励f(t)为有界，即 式中，为有界的正实常数。又因有 故有 (6 -37) 由此式看出，若满足 ＜∞
则一定有证毕 即也一定有界。式中为有界的正实常数。 由式(6-36)还可看出，系统具有稳定性的必要条件是 (6-38) 式(6-36)和式(6-38)都说明了系统的稳定性描述的是系统本身的特性，它只取决于系统的结构与参数，与系统的激励和初始状态均无关。 若系统为因果系统，则式(6-36)和式(6-38)可写为 ＜∞( 6-39) (6-40) 二、系统稳定性的判定 判断系统是否稳定，可以在时域中进行，也可以在s域中进行。在时域中就是按式(6-36)和式(6-38)判断，已如上所述。下面研究如何从s域中判断。 1.从H(s)的极点［即D(s)=0的根］分布来判定 若系统函数H(s)的所有极点均位于s平面的左半开平面，则系统是稳定的。 若H(s)在jω轴上有单阶极点分布，而其余的极点都位于s平面的左半开平面，则系统是临界稳定的。 若H(s)的极点中至少有一个极点位于s平面的右半开平面，则系统就是不稳定的；若在jω轴上有重阶极点分布，则系统也是不稳定的。 2.用罗斯准则判定 用上述方法判定系统的稳定与否，必须先要求出H(s)的极点值。但当H(s)分母多项式D(s)的幂次较高时，此时要具体求得H(s)的极点就困难了。所以必须寻求另外的方法。其实，在判定系统的稳定性时，并不要求知道H(s)极点的具体数值，而是只需要知道H(s)极点的分布区域就可以了。利用罗斯准则即可解决此问题。罗斯判定准则的内容如下：
环境学概论》试题（四）答案 一、 名词解释 ： （每题 3 分，共 30 分） 1. 大气二次污染 是指由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的 与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强 2、水体富营养化 ：是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。现代湖 沼学也把这一现象当作湖泊演化过程中逐渐衰亡的一种标志。 3．半衰期 ：是指某种特定物质的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的时间。 4．人口环境容量： 又称“人口承载力”，指在一定生态环境条件下，一个国家、地区生态 系统所能承受的最高人口数。 5．废物资源化： 分为广义和狭义。广义讲，表示资源的再循环；狭义讲，指为了再循环利 用废物而回收资源与能源，指从原料—成品—消费—废物—生产系统。 6. 生物入侵 : 是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态 , 并对本地生态系统 造成一定危害的现象。 7. 环境科学： 研究人类-环境系统之间的协调关系 8. 环境保护： 是指人类为解决现实的或潜在的环境问题 ,协调人类与环境的关系 ,保障经济 社会的持续发 展而采取的各种运行的总称。 9. 电磁污染： 电场和磁场的交互变化产生电磁波。电磁波向空中发射或汇汛的现象，叫电 磁辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。 10. 环境评价： 是研究人类环境质量的变化规律，评价环境质量水平，对环境要素或区域环 境质量进行定量描述，为改善和提高环境质量提供科学依据 三、多项选择题（每题至少有一个正确选项，少选、多选、错选均不得分，每小题 10 分） 1. B E F 2. A C D 3. A B D E 4. A E 5. B 四、简答题（每小题 5 分，共 30分） 1. 举例说明按其化学特性大气污染可以分为哪两种类型，每种类型的主要污染物是什么， 发生的天气条件是什么？ 答：要点①还原型（煤炭型）：主要污染物：S02 CO 和颗粒物，在低温、高湿、阴天、小 风、逆温情况下，在当地地形条件的影响下，污染物被封盖在城市上空，造成对人体健康 极大的危害，致使上千人死亡。 ② 氧化型 （ 汽车尾气型 ） ：污染物主要来自于汽车排气、燃油锅炉以及石油化工生产。 2. 食品污染的途径和类别有哪些？ 答：要点（1）污染途径：①作为食品原料的动物、植物在生长过程中，环境污染物质进入其 内部并积累起来； ② 食品在加工、包装、贮运、销售和烹调过程中，受到污染物质或其他有害物质的玷 污。 （2） 类别：①生物性污染； ②化学性污染； 6. 遗传） （ 生态系统） 7. 8. ( 堆肥） （焚烧） 9. 10. （移动源） （固定源） 11. 12（山谷风） （海陆风） 13 14（ 0— 1 20分贝） 2. （气压梯度力） （风） （湍流） 4. （空间辐射） （导线传播） （热带森林和温带植被的破坏） （吸附交换） （络合- 螯合） （工业） （农业） （生活） （ COD ） （ BOD5） （在氮、磷过剩）（水华） （赤潮） 2分，共 二．填空题（每空 1分，共 30分） 1. （发生和发展）（调节和控制） 3. （总有机碳 TOC ） （总需氧量 TOD ） 5. （工业生产、燃料燃烧排放是一些废 气）
第一章环境学基础 1.环境的概念： 环境是指：影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素总体。包括：大气、水、土壤、矿藏、森林、草原、野生动物、野生植物、水生植物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等。2.环境的分类： 分为自然环境和社会环境两种。 （1）自然环境： 人类目前赖以生存、生活和生产所必需的的自然条件和自然资源总称。 如阳光、空气、水、动物、植物等。 （2）社会环境： 由于人类的活动而形成的环境要素。包括人工形成的物质、能量和产品以及人类活动中形成的人与人之间的关系（或称上层建筑）。 3.环境要素：是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的物质组分。 4.环境分类： ★聚落环境：人类聚居的地方与活动中心。 院落环境（西南地区的竹楼、陕北的窑洞、北京的四合院）； 村落环境（农村、渔村、山村） 城市环境：（城市） ★地理环境：位于地球表层，即岩石圈、土圈、水圈、和生物圈 相互制约、渗透、转化的交错带上。 自然地理环境（森林、草地、土地、水、野生动植物等自然资源） 人文地理环境（人口、民族、聚落、政治、社团、经济、交通、军 队、社会行为等许多成分的统一体。）★地质环境：地理环境中除生物圈以外的部分。（矿物资源） ★宇宙环境：指地球大气圈以外的环境。（星际环境） 5. 环境系统： 一个复杂的，有时、空、量、序变化的动态系统和开放系统。 环境系统内外存在物质、能量和信息的变化和交换：输入和输出。 6. 环境平衡（生态平衡）： 是指在一定时间内生态系统中的生物和环境之间、生物各个种群之间，通过能量流动、物质循环和信息传递，使它们相互之间达到高度适应、协调和统一的状态。 或者说，在一定时空尺度内，系统的物质、能量的输入等于输出，结构和功能处于相对稳定状态，在受到外来干扰时，能通过自我调节恢复到初始的稳定状态。 7. 环境的功能特性： （1）整体性: 人类环境各部分相互联系相互制约； （2）有限性: 空间、资源、纳污和自净能力有限，进入环境 的污染物量超出环境容量或自净能力时，就会环境恶化； （3）不可逆性: 能量流动不可逆，环境一旦破坏，不能彻底 回到原来的状态； （4）隐显性: 环境破坏的后果显现的时间性，如水俣病；
判断系稳定性的方法 一、 稳定性判据（时域） 1、 赫尔维茨判据 系统稳定的充分必要条件：特征方程的各项系数全部为正； 将系统特征方程各项系数排列成如下行列式； 当主行列式及其对角线上的各子行列式均大于零时，即 00 03 1425 3132 3 1211>?>=?>= ?>=?-----------n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a Λ 则方程无正根，系统稳定。 赫尔维茨稳定判据之行列式直接由系数排列而成，规律简单明确，使用也比较方便，但是对六阶以上的系统，很少应用。 例；若已知系统的特征方程为05161882 34=++++s s s s 试判断系统是否稳定。 解：系统特征方程的各项系数均为正数。 根据特征方程，列写系统的赫尔维茨行列式。5181 016800 5 18100168= ? 由△得各阶子行列式；
86900172816 8 518 10 168012818 11680884321>=?=?>==?>== ?>==? 各阶子行列式都大于零，故系统稳定。 2、 劳思判据 （1）劳思判据充要条件： A 、系统特征方程的各项系数均大于零，即a i >0； B 、劳思计算表第一列各项符号皆相同。 满足上述条件则系统稳定，否则系统不稳定，各项符号变化的次数就是不稳定根的数目。 （2）劳思计算表的求法： A 、列写劳思阵列，并将系统特征方程的系数按如下形式排列成列首两行，即： 1 112 124 321343212753116 42w s v s u u s c c c c s b b b b s a a a a s a a a a s n n n n n n n n n n n n M M M M M M ΛΛΛ Λ---------- B 、计算劳思表
《环境学概论》试题 一、填空题（共10题，每空1分，共19分） 1、当大气稳定度为中性时，烟流的形状呈形。 2、城市环境噪声标准中一类区（居民文教区）昼间和夜间标准分别为 dB和 dB。 3、污水的二级处理常用法和法。 4、固体废物处理的“三化”原则是指固体废物的、和 。 5、环境问题按成因分为环境问题和环境问题。 6、常用和表示农药在土壤中的存留时间。 7、生物多样性一般包括遗传多样性、多样性和多样性。 8、旋风除尘器是利用旋转气流产生的使尘粒从气流中分离的装置。 9、酸雨是由于燃料燃烧和天然排放的和所造成的。 10、环境质量评价按时间可以划分为环境质量回顾评价、、 三种类型。 二、不定项选择题 1、震惊世界的日本富山事件是由于食物和饮用水被污染所引起的。 A.甲基汞 B.多氯联苯 C.镉 D.铅 2、我国从固体废物管理的需要出发，将固体废物分为。 A.工业固体废物 B.城市垃圾 C.放射性废物 D.危险废物 3、是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素。 A.风 B.大气稳定度 C.下垫面状况 D.湍流 4、是世界上第一个确定环境影响评价制度的国家。 A.美国 B.日本 C.英国 D.法国 5、水体富营养化可以采用等指标进行判断。 A.总氮 B.总磷 C.叶绿素a D.湖水透明度 6、以保障人体健康和正常生活条件为主要目标，规定大气环境中某些主要污染物最高允许浓度 的大气标准为。 A.大气环境质量标准 B.大气污染物排放标准 C.大气污染控制技术标准 D.大气警报标准 7、下列农药中为有机氯类农药。 A.DDT B.乐果 C.敌百虫 D.三氯杀螨醇 8、噪声污染具有等特点。 A. 主观性 B.局部性和多发性 C. 不积累、不持久 D.危害较小 三、名词解释（共5题，每题3分，共15分） 1、大气二次污染物 2、氧垂曲线 3、土壤重金属元素背景值 4、固体废物处理 5、分贝 1、试从污染类型、污染源、污染物和反应类型四个方面比较伦敦型烟雾和洛杉矶型烟雾。（8分） 2、简述水体中耗氧有机污染物生物降解的一般规律。（4分） 3、土壤条件是如何影响重金属的迁移转化的？（8分） 4、固体废弃物有哪些危害？（5分） 5、简述噪声的危害。（5分） 五、绘图题（共1题，共5分） 试绘图说明非保守物质进入河流后，河流水对污染物的推移、分散作用和污染物的衰减过程。六、论述题（共1题，共15分）
一、选择题 1、人类的环境可分为（A） A．自然环境和人工环境B．地理环境和地质环境 C．宇宙环境和地球环境D．聚落环境和自然环境 2、土地的沙漠化是（D）最严重的环境问题之一 A．发达国家B．发展中国家C．所有国家D．非洲国家 3、根据生态系统的环境性质和形态特征，可以分为三种类型，以下那种不属于此三种（D ） A.陆地生态系统B．淡水生态系统C．海洋生态系统D．湖泊生态系统 4、生态学研究的中心课题是( A) A.生态系统 B.生物圈 C.食物链 D.生态平衡 5、生态系统的能量流动就是通过（B）进行的。 A.消费者 B.食物链和食物网 C.生产者 D.分解者 6、“我国西部沙漠地区想恢复到历史上的草肥水美的环境状态不太可能”体现了环境的（A）性 A．不可逆性B．隐显性C．持续反应性D．灾害放大性 7、旱灾，地震等（ B ） A．是自然灾害，不属于环境问题B．是环境问题 C．不能片面断定是否为环境问题D．有可能不是环境问题 8、BOD 表示（ A ） A．生化需氧量B．化学需氧量C．总需氧量D．总有机碳 9、在我国湖泊富营养化控制中，最为关键的元素是( D) A.氧 B.碳 C.氮 D.磷 23、因环境恶化，我国境内几乎所有的河流都有不同程度的平均来水量减少的问题，以下那条河流的连年断流已经给我国国民经济产生了重大的影响（B ） A．长江B．黄河C．黑龙江D．珠江 24、哪种不是环境学的范围（D ） A．地磁干扰B．土壤干旱C．阳光直射D．口渴 25、以下那种情况对于沙尘暴的产生有一定的作用：（A ） A．我国西北地区草原严重退化和沙漠化B．地面的污染导致了沙尘暴 D．酸雨直接形成了沙尘暴C．亚洲大陆每年春天的季风产生沙尘暴 26、目前世界上大部分发展中国家都存在人口压力问题，哪个国家问题较为突出（A） A．印度B．南非C．蒙古D．俄罗斯 27、目前我国的能源状况主要以（ D ）为主 A．核能B．石油C．天然气D．煤炭 28、华北地区大面积的地面沉降是因为：（C） A．挖煤B．地震C．地下水超采D．黄河断流
%% pzmap( )函数可以绘制连续系统在复平面内的零极点图.其调用格式如下; % [p,z] = pamap(num,den) 或 [p,z] = pzmap(A,B,C,D) 或 [p,z] = pzmap(p,z) % 其中列向量p为系统的极点；列向量z为系统的零点；num，den和A,B,C,D分别为系统的传递函数和状态方程参数. % 一：如下式闭环传递函数系统是有输出的情况下，通过pzmap( )函数可以得到系统的零极点图. % 3 s^4 + 2 s^3 + s^2 + 4 s + 2 % G(s)= ----------------------------------------------- % 3 s^5 + 5 s^4 + s^3 + 2 s^2 + 2 s + 1 % 判断系统的稳定性，并给出系统的闭环极点. num = [3 2 1 4 2]; den = [3 5 1 2 2 1]; r = roots(den) % 得到闭环极点. subplot(2,1,1) pzmap(num,den) % 得到零极点图.(零点用“o”表示，极点用小叉表示) [A,B,C,D] = tf2ss(num,den); subplot(2,1,2) pzmap(A,B,C,D) % r = % 闭环极点如下; % -1.6067 % 0.4103 + 0.6801i % 0.4103 - 0.6801i % -0.4403 + 0.3673i % -0.4403 - 0.3673i % 由以上结果可知，连续系统在s右半平面有两个极点，故系统不稳定(这是用极点判断系统的稳定性). %% 对于离散系统的零极点绘制可以用函数zplane( ),其调用格式同pzmap( )相同，zplane( )在绘制离散系统的零极点图的同时还绘制出单位圆. % 二：已知单位负反馈离散系统的开环脉冲传递函数为： % 5 z^5 + 4 z^4 + z^3 + 0.6 z^2 - 3 z + 0.5 % G(s)=----------------------------------------------------- % z^5 % 判断该系统等稳定性. num = [5 4 1 0.6 -3 0.5]; den = [1 0 0 0 0 0]; sys = feedback(num0,den0,+1); r = roots(den0); % 得到系统的闭环极点. zplane(num0,den0) % 得到系统的零极点图.
《环境学概论》试题六参考答案 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1. 大气污染: 指由于人类活动或自然过程使大气中一些物质的含量达到有害的程度(一般指有害物质，如SO2、NOx、HC、O3、飘尘等超过国家质量标准)，以至破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。 2. 水体自净: 水体受到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程，称为水体自净。 3. 逆温： 气温随高度增加而增加的现象称为逆温； 4. 永久性听力偏移: 如果长期暴露在较强噪声（90分贝以上）的环境中工作和生活，就会导致听力永久丧失，这就是噪声性耳聋,也叫永久性听力偏移。 5. 生物入侵: 指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。 二、填空题（每小题1分，共15分） 1. 目前国内外垃圾处理的主要方法是采用填埋、（堆肥）和（焚烧）三种方法。
2. 水体污染的人为源按人类活动方式可分为（工业）、（农业）和（生活）污染源。 3. 大气污染的来源主要分为自然源与人为源，人为源又分为（移动源）和（静止源）。 4. 反映水质有机污染的主要化学指标为( CODcr )和( BOD5 )。 5.影响大气污染物扩散的地理因素包括( 山谷风 )和( 海陆风 ) 。 6.水体中某些藻类，在一定的环境条件下（如氮、磷过剩）会突发性地增殖和聚集，引起一定范围内一段时间中水体变色现象，这种现象若发生在淡水中称（水华），若发生在海洋中则称为（赤潮）。 6. 人可听声的频率范围是20～20000Hz，其强度范围约为（0～120dB）。低于20Hz的声波称为次声，高于20000Hz的声波称为（超声）。 三、多项选择题（每题至少有一个正确选项，少选、多选、错选均不得分，每小题2分，共10分） 1. 属于次生环境问题的是( B E F )。 海啸 B. 全球温室效应 C. 火山喷发 D. 地方缺碘性甲状腺肿 E. 水旱灾害 F. 噪声污染 2. “九五”期间，我国确定的“三河”、“三湖”、“两区”、“一市”污染防治工作全面启动，其中三河指的是（A C D ）。 A 淮河 B 黄河 C 海河 D 辽河 E 长江 E 松花江 3. 噪声作为一种公害有以下特征即（A B D E）
专业：姓名：得分： 环科系2002级本科生 《环境学概论》期末试题 一、名词解释：（每题3分，共15分） 1、水体污染：污染物进入水体后，其含量超过了水体的自净能力，使水体的水质和底质的性质或生物群落组成发生变化，降低了水体的使用价值及功能的现象，称水体污染。 2、光化学烟雾：含有NO X和烃类大气，在阳光的紫外线(290~430nm)照射下，发生反应所产生的产物及反应物的混合物叫光化学烟雾。 3、人口环境容量：又称“人口承载力”，指在一定生态环境条件下，一个国家、地区生态系统所能承受的最高人口数。 4、固体废物资源化：分为广义和狭义。广义讲，表示资源的再循环；狭义讲，指为了再循环利用废物而回收资源与能源，指从原料—成品—消费—废物—生产系统。 5、生物多样性：地球上所有的生物–––植物、动物和微生物及其所构成的综合体，它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。 二、填空题：（每空1分，共10分） 1、环境科学是以“人类—环境”系统为其特定的研究对象，它是研究“人类—环境”系统的 发生和发展、调节和控制以及改造利用的科学。 2、大气的运动是在各种力的作用下产生的，作用于大气的力中，以水平气压梯度力和重力最为重要。而风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释最直接最本质的因素。 3、人类活动对气候的影响主要表现为：工业生产、燃烧排放有毒气体和热带森林、温带植被破坏。 4、固体废弃物最终处置的方法有许多种、最适合我国国情的方法是卫生填埋，但需注意防止土壤地下水环境的污染。 5、一般认为，当土壤中重金属离子浓度高时，以吸附交换作用为主，而土壤溶液中重金属浓度低时，则以络合—螯合作用为主。 三、选择题：（每题2分，共10分） 1. 水体富营养化的基本成因是（ B. ）。 A. 藻类大量繁殖 B. 有机物大量进入水体 C. 氮磷营养物质浓度升高 D. 溶解氧降低 2. 大气中颗粒物的二次污染物包括（ D. ）。 A. 飘尘 B. 重金属元素 C. 多环芳烃 D. H2SO4 3. 震惊世界的日本骨痛病是由于人食用了富集( A. )的食物而引起的病变。 A. 镉 B. 铅 C. 甲基汞 D. 铬 4. 城市污水三级处理的目的是为了（ C. ）。 A. 去除有机物 B. 去除无机物 C. 去除氮、磷 D. 去除颗粒物 5. 烟囱排出的烟流形状与大气的温度层结有关。最不利于污染物扩散的烟流形状为（ D. ）。 A. 波浪型 B. 锥型 C. 上升型 D. 熏蒸型 四、简答题（每题7分，共35分） 1、有机污染物进入水体后中会发生什么变化？举例说明其规律。
一、名词解释（每小题3分，共15分） 1.大气污染: 指由于人类活动或自然过程使大气中一些物质的含量达到有害的程度(一般指有害物质，如SO2、NOx、HC、O3、飘尘等超过国家质量标准)，以至破坏人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。 2.水体自净: 水体受到废水污染后，逐渐从不洁变清的过程，称为水体自净。 3.逆温： 气温随高度增加而增加的现象称为逆温； 4.永久性听力偏移: 如果长期暴露在较强噪声（90分贝以上）的环境中工作和生活，就会导致听力永久丧失，这就是噪声性耳聋,也叫永久性听力偏移。 5.生物入侵: 指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态，并对本地生态系统造成一定危害的现象。 二、填空题（每小题1分，共15分） 1. 目前国内外垃圾处理的主要方法是采用填埋、（堆肥）和（焚烧）三种方法。 2. 水体污染的人为源按人类活动方式可分为（工业）、（农业）和（生活）污染源。 3. 大气污染的来源主要分为自然源与人为源，人为源又分为（移动源）和（静止源）。 4. 反映水质有机污染的主要化学指标为( CODcr )和( BOD5 )。 5.影响大气污染物扩散的地理因素包括( 山谷风 )和( 海陆风 ) 。 6.水体中某些藻类，在一定的环境条件下（如氮、磷过剩）会突发性地增殖和聚集，引起一定范围内一段时间中水体变色现象，这种现象若发生在淡水中称（水华），若发生在海洋中则称为（赤潮）。 6.人可听声的频率范围是20～20000Hz，其强度范围约为（0～120dB）。低于20Hz 的声波称为次声，高于20000Hz的声波称为（超声）。 三、多项选择题（每题至少有一个正确选项，少选、多选、错选均不得分，每小题2分，共10分） 1. 属于次生环境问题的是( B E F )。 A.海啸 B. 全球温室效应 C. 火山喷发 D. 地方缺碘性甲状腺肿 E. 水旱灾害 F. 噪声污染 2. “九五”期间，我国确定的“三河”、“三湖”、“两区”、“一市”污染防治工作全面启动，其中三河指的是（A C D ）。 A 淮河 B 黄河 C 海河 D 辽河 E 长江 E 松花江 3. 噪声作为一种公害有以下特征即（A B D E） A、主观判断性 B、多发性的 C 对人的危害性小 C、无残余物质需要处理 D、局部的 4. 城市环境噪声标准中一类区（居民文教区）昼间和夜间标准分别为( A E )。
《环境学概论》试题（四）答案 一、名词解释：（每题3分，共30分） 1.大气二次污染物：是指由一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物还强。 2、水体富营养化：是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。现代湖沼学也把这一现象当作湖泊演化过程中逐渐衰亡的一种标志。 3．半衰期：是指某种特定物质的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的时间。 4．人口环境容量：又称“人口承载力”，指在一定生态环境条件下，一个国家、地区生态系统所能承受的最高人口数。 5．废物资源化：分为广义和狭义。广义讲，表示资源的再循环；狭义讲，指为了再循环利用废物而回收资源与能源，指从原料—成品—消费—废物—生产系统。 6.生物入侵:是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象。 7.环境科学：研究人类-环境系统之间的协调关系 8.环境保护：是指人类为解决现实的或潜在的环境问题,协调人类与环境的关系,保障经济社会的持续发展而采取的各种运行的总称。 9.电磁污染：电场和磁场的交互变化产生电磁波。电磁波向空中发射或汇汛的现象，叫电磁辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。 10.环境评价：是研究人类环境质量的变化规律，评价环境质量水平，对环境要素或区域环境质量进行定量描述，为改善和提高环境质量提供科学依据。 二．填空题（每空1分，共30分） 1.（发生和发展）（调节和控制） 2.（气压梯度力）（风）（湍流） 3.（总有机碳TOC）（总需氧量TOD） 4. （空间辐射）（导线传播） 5.（工业生产、燃料燃烧排放是一些废气）（热带森林和温带植被的破坏） 6.（遗传）（生态系统） 7.（吸附交换）（络合-螯合） 8.（堆肥）（焚烧） 9.（工业）（农业）（生活）10.（移动源）（固定源） 11. （COD）（BOD5） 12. （山谷风）（海陆风） 13.（在氮、磷过剩）（水华）（赤潮） 14.（0—120分贝） 三、多项选择题（每题至少有一个正确选项，少选、多选、错选均不得分，每小题2分，共10分） 1. B E F 2. A C D 3. A B D E 4. A E 5. B 四、简答题（每小题5分，共30分） 1. 举例说明按其化学特性大气污染可以分为哪两种类型，每种类型的主要污染物是 什么，发生的天气条件是什么？
第七章 大氣的不穩定度（Atmospheric Instabilities ） ● 7.1前言 大氣中的水氣來自地表，而後經由平流輸送至相關地區，因而上升運動是形成天氣現象的先決條件之一。而上升運動則取決於作用在單位氣塊上的力，以及環境大氣的不穩定程度。 至於大氣是否穩定則取決於它的熱力結構，動力結構或兩者組合後的條件，以及運動氣塊（air parcel ）與環境大氣之上述條件的對比。簡單的說，運動後的氣塊是否會到原位是判斷大氣穩定與否的指標。 下圖中附箭頭的小球代表氣塊，半圓或平面則代表大氣。由而見大氣的三種穩定狀態。 圖7-1 大氣穩定與否之示意圖 本章即對此方面問題做進一步的討論。 ● 7.2氣象學中的不穩定度 在氣象學中，大氣是否穩定有兩種參考標準， 1. 靜力不穩定度（static instability ）或流體靜力不穩定度（hydrostatic instability ），又稱重力（gravitational ）不穩定或浮力（buoyant ）不穩定。它是以氣塊上升後的溫度為參考標準；如高於新環境的氣溫就是不穩定，反之為穩定。 2. 動力不穩定度（dynamic instability ）或流體動力不穩定度（hydrodynamic instability ）。它是以氣塊在環境流中，亦即在大氣波中的狀態為依據；如氣塊進入新環境後不能與該處的大氣波動相契合就是不穩定，反之就是穩定。 第一部份：靜力或流體靜力不穩定度兩者均可用氣塊法（parcel method ）測定之。 ● 7.3靜力或流體靜力不穩定度 1. 由)(P M M g F -= )(P g ρρ-= 單位容積 i.e.，)(22P P g dt z d ρρρ-=…….（7.1） 環境（enviroment ） （enviroment ） 氣塊 （air parcel ） 圖7-2 氣塊 法示意圖之一
校综合知识课 《环境学概论》期末考试 一、名词解释(每题4分，共20分) 1、土壤污染：人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，超过了土壤环境自净作用的速度，引起土壤质量恶化的现象叫土壤污染， 2、生化需氧量：指在好气条件下，微生物分解水中有机物质的生物化学过程中所需溶解氧的量，是反映水体中有机污染程度的综合指标之一。 3、噪声性耳聋：永久性听力偏移是暂时性听力偏移未充分恢复的状态下继续受到强烈噪声的反复作用引起的听力不能恢复了，区别是听力可不可能恢复。 4、人口环境容量：又称人口承载量。一般理解为在一定的生态环境条件下，全球或者地区生态系统所能维持的最高人口数。 5、可持续发展：满足当代人的需求又不危及后代人满足其需求的发展。 二、填空题(每题1分，共10分) 1. 反映水质污染的微生物学指标为( 细菌总数)和( 大肠菌群)。 2. 固体废弃物的处理方法包括许多种，适合我国国情的方法是( 填埋法)，但需注意防止( 土壤)环境的污染。 3. 大气中含硫化合物的二次污染物包括( SO2 )和( H2SO4)。 4. 噪声控制常用的声学技术是吸声、( 隔声)、消声和( 隔振)等。 5. 伦敦烟雾又被称为（还原型或煤炭型）烟雾，洛杉矶烟雾又被称为（氧化型或汽车尾气型）烟雾。 三、选择题(每题2分，共10分) 1. 据测算，我国的适度人口约为( B )。 A.10亿 B.7亿 C.6亿 D.2亿 2. 通常所说的“白色污染”是指（ A ）。 A.聚乙烯的白色塑料垃圾 B.冶炼厂的白色烟尘 C.石灰窑的白色烟尘 D.白色建筑垃圾 3. 震惊世界的日本神通川“痛痛病”是由于人们食用了含( C )的稻米引起的病变。 A.甲基汞 B.铬 C.镉 D.铅 4.城市环境噪声标准中1类区昼夜间标准为( D )。 A.65、55 B.60、50 C.60、55 D.55、45 5.酸雨是指PH＜（ C ）的降水。 A. 4.5 B. 5.0 C. 5.6 D. 6.5 四、简答题(每题10分，共30分) 1.简述水体中有机污染物的生物降解过程。 有机物降解的共同规律是：首先在细胞外发生水解，然后在细胞内部继续水解和氧化。降解后期产物都是生成各种有机酸，在有氧条件下，继续发生分解为无机物，其最终产物是CO2、H2O及 NO等，在 3 缺氧条件下发生反硝化、甲烷发酵和酸性发酵过程，最终产物除CO2、H2O外，还有NH3、有机酸和醇等。 2.固体废弃物的定义、按来源分类及特点是什么？ 固体废弃物指人类在生产和生活活动中丢弃的固体和泥状物质，包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒物。 固废分类及特点： ①工业固废，特点是数量庞大，种类繁多，处理困难； ②矿业固废，特点：数量大，污染程度及范围小； ③农业固废，特点是：N、P含量多，易引起水质恶化；
6-6系统的稳定性及其判定 所有工程实际系统的工作都应该具有稳定性，所以对系统稳定性的研究十分重要。本节将介绍系统稳定性的意义及其判定方法。 一、系统稳定性的意义 若系统对有界激励f(t)产生的零状态响应也是有界的，即当时，若有(式中和均为有界的正实常数)，则称系统为稳定系统或系统具有稳定性研究不同问题时，“稳定”的定义不尽相同。这里的定义是“有界输入、有界输出”意义下的稳定。，否则即为不稳定系统或系统具有不稳定性。 可以证明，系统具有稳定性的必要与充分条件，在时域中是系统的单位冲激响应h(t)绝对可积，即 ＜∞（6-36) 证明设激励f(t)为有界，即 式中，为有界的正实常数。又因有 故有 (6 -37) 由此式看出，若满足 ＜∞
则一定有证毕 即也一定有界。式中为有界的正实常数。 由式(6-36)还可看出，系统具有稳定性的必要条件是 (6-38) 式(6-36)和式(6-38)都说明了系统的稳定性描述的是系统本身的特性，它只取决于系统的结构与参数，与系统的激励和初始状态均无关。 若系统为因果系统，则式(6-36)和式(6-38)可写为 ＜∞( 6-39) (6-40) 二、系统稳定性的判定 判断系统是否稳定，可以在时域中进行，也可以在s域中进行。在时域中就是按式(6-36)和式(6-38)判断，已如上所述。下面研究如何从s域中判断。 1.从H(s)的极点［即D(s)=0的根］分布来判定 若系统函数H(s)的所有极点均位于s平面的左半开平面，则系统是稳定的。 若H(s)在jω轴上有单阶极点分布，而其余的极点都位于s平面的左半开平面，则系统是临界稳定的。 若H(s)的极点中至少有一个极点位于s平面的右半开平面，则系统就是不稳定的；若在jω轴上有重阶极点分布，则系统也是不稳定的。 2.用罗斯准则判定 用上述方法判定系统的稳定与否，必须先要求出H(s)的极点值。但当H(s)分母多项式D(s)的幂次较高时，此时要具体求得H(s)的极点就困难了。所以必须寻求另外的方法。其实，在判定系统的稳定性时，并不要求知道H(s)极点的具体数值，而是只需要知道H(s)极点的分布区域就可以了。利用罗斯准则即可解决此问题。罗斯判定准则的内容如下：
