• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.503-515
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• 2014

최근 하수처리장의 질소 및 인 방류수 수질기준이 강화되고 슬러지의 해양투기가 금지됨에 따라 기존 표준활성슬러지공법의 고도처리공법으로의 증설 및 새로운 하수슬러지 처리공법에 대한 환경성, 경제성 평가의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 고도처리 및 슬러지 처리공법은 운영 단계뿐만 아니라 건설, 폐기를 포함한 전과정에 걸쳐 환경 전반에 영향을 미치며 경제적 비용을 소모하므로, 본 연구에서는 건설에서부터 폐기까지의 전과정을 고려하여 고도처리공정 및 슬러지 처리 공법의 환경성, 경제성을 평가하고자 한다. 고도처리공법으로 Anaerobic/Anoxic/Oxic ($A_2O$), Bamard Denitrification Phosphate (Bardenpho), Virginia Initiative Plant (VIP), Modified University of Cape Town (MUCT) 공법을, 슬러지 처리공법으로는 매립, 소각, 퇴비화를 선정하였다. 각 공법에 따른 환경성, 경제성 평가를 위하여 International organization for standardization (ISO)에서 제시하는 가이드라인을 따라 전과정평가를 수행하였으며, 전생애비용을 산정 비교하였다. 각 고도처리 공법에 대한 평가 결과, 환경영향 측면에서는 운영 단계에서의 생물학적 처리로 인한 온실가스 배출이, 경제성 측면에서는 운영 단계에서의 전력소모가 가장 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 가장 친환경적인 하수처리 및 슬러지 처리공법은 $A_2O$ 공법과 퇴비화로 환경에 가장 큰 영향을 미치는 CAS 공법과 매립에 비해 환경영향을 52% 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 경제적인 측면에서는 가장 많은 비용을 소요하는 CAS 공법과 매립 적용 시에 비해 MUCT 공법과 퇴비화가 전생애비용을 62% 절약할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 고도처리 공법으로의 증설 및 슬러지 처리에 대한 전과정을 고려하여 친환경적이며 경제적인 공법을 선정하기 위해 전과정평가를 수행하고 전생애비용을 산출하여 각 공법을 비교 및 평가하였으며, 전과정평가의 환경성 및 경제성에 중요한 영향인자를 분석하였다. 따라서 본 연구의 방법론을 통하여 환경부하 및 경비 절감을 고려한 고도처리공법의 개보수 공정 및 슬러지 공정 선택이 가능할 것으로 예상된다.

• 적정기술학회지
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• 제7권2호
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• pp.127-135
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• 2021

전 세계적인 지구온난화의 위협에 대응하고자 세계 각국은 신재생 에너지의 확산, 탄소 배출 감소 등을 추진하고 있다. 또한, UN의 SDGs에도 포함된 기후변화에 맞서기 위한 노력으로 글로벌 자동차 제조사들은 향후 10년내에 전기 자동차로의 전면 전환을 추진하고 있다. 전기자동차는 탄소 배출 감소를 위한 유용한 수단이 될 수 있으나, 충전용 전기를 생산하는 단계에서 발생하는 탄소의 저감을 위해서는 친환경 신재생 에너지를 이용한 발전시스템이 요구된다. 본 연구에서는 아프리카 탄자니아에 설립된 태양광 발전소와 통합된 스마트 전기 모빌리티 운영 시스템에 대한 비전을 제안한다. 아두이노 컴퓨팅 장치를 기반으로 하는 스마트 모니터링 및 통신 기능을 적용하여 전기자동차 또는 전기 오토바이의 배터리 잔존용량, 배터리 상태, 위치, 속도, 고도, 도로 상태 등의 정보를 모니터링한다. 또한, 주변의 독립형 태양광 발전소 인프라와 통신하여 주행가능거리를 예측하고 충전 스케쥴 및 목적지까지의 경로 최적화를 수행하는 시나리오를 제시한다. 제안된 시스템의 구현 가능성은 전기 오토바이의 시험운행을 통해 검증되었다. 탄자니아에서 운영될 전기 모빌리티 시스템은 현지의 환경과 특성을 고려하여 친환경성, 경제성, 운용 용이성, 호환성 등의 요소가 고려되어야 한다. 본 연구에서 제안하는 스마트 전기 모빌리티 운영 시스템은 SDGs의 이행을 위한 중요한 기반이 될 수 있을 것이다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권sup호
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• pp.7-20
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• 2011

본 연구는 친환경 한우생산을 위해 다양한 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 저감용 사료배합비의 작성 및 적정 사육밀도에 관한 연구를 규명하기 위하여 실시하였다. 본 연구의 메탄 저감용 사료배합에 활용한 원료사료는 파쇄 옥수수와 알팔파 외 21종이었다. 또한 적정 사육밀도를 조사하기 위한 공시동물은 평균 체중 150 kg의 한우 송아지 12두를 선정하여 4개월간 실험을 수행하였다. TMR 1, 2, 3에 비해 TMR 4에서 약 3~4배정도 낮은 메탄가스 발생량을 보였으며, 사료가격에서도 저렴한 결과를 보였다. TMR 4는 TMR 1, 2 및 3에 비해 건물 소실율에서 낮은 경향을 보였으며, 메탄생성량은 24~37%정도 감소하는 결과를 보였다. 한편, 한우 육성우의 적정 사육밀도 실험에서 저밀도 ($18m^2/head$) 및 일반 처리구 ($9m^2/head$)는 과밀도 처리구 ($6m^2/head$)에 비해 총 증체량, 일당증체량 및 사료요구율이 개선되는 결과를 보였다. 또한 건강과 질병에 관련된 혈액성분에서 저밀도 및 일반 처리구는 영양대사 및 건강에 관련된 total protein, glucose, AST, ALT 및 GGT 농도가 과밀도 처리구에 비해 효과적으로 개선되는 결과를 보였다. 체위 발육(development of body size)의 경우 저밀도 및 일반 처리구의 체중, 흉폭, 요각폭 및 곤폭은 고밀도 처리구에 비해 현저하게 증가하였으며, 특히, 저밀도 처리구는 일반 처리구보다 체위발육이 우수한 결과를 보였다. 그리고 저밀도 및 일반 처리구는 고밀도 처리구에 비해 깔짚의 수분 함량, 대장균 및 콕시듐의 조절에서도 긍정적인 결과를 보였다. 이와같이 한우 육성우의 적정 사육밀도는 두당 $6m^2$ 이상이 바람직한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 생성량을 저감시킬 수 있는 가능성을 사료자원의 배합비 조정으로 메탄 저감용 사료생산의 가능성을 제시하였으며, 사육밀도는 한우의 성장과 발육에 중요한 요인임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 적절한 원료사료의 선택 및 구성비율 변경을 통해 메탄 발생량 조절의 가능성을 제시하였으며, 사육밀도는 한우의 성장과 발육에 중요한 요인임을 확인할 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제50권6호
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• pp.58-69
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• 2022

본 연구는 국내 정원박람회 개최 효과를 대상지별로 비교 분석함으로써 향후 정원박람회 개최를 위한 기초자료 제시를 목적으로 수행하였다. 2013 순천만국제정원박람회, 2015 서울정원박람회, 2022 고양국제꽃박람회 세 대상지의 만족도와 경제, 사회·문화, 환경·생태, 운영 측면에서 만족도에 영향을 미치는 요소들을 분석하였다. 연구의 결과 세 대상지 모두 만족도가 3.5 이상의 값으로 높게 나타났다. 특히 2013 순천만국제정원박람회의 만족도가 가장 높았으며, 2013 순천만국제정원박람회와 2015 서울정원박람회의 만족도에 차이가 있음으로 나타났다. 만족도의 정도에 차이가 있다는 것을 의미하는데, 지역 축제로서 2013 순천만국제정원박람회는 '순천만정원'이 국가정원 1호로 지정될 만큼 높은 위상을 얻었으며, 시민참여, 생태보전 등의 가치가 부합하여 경제, 사회·문화, 환경적 활성화를 꾀하였기 때문에 큰 만족도를 얻을 수 있었던 것으로 판단된다. 정원박람회별 만족도에 영향을 주는 인식 유형 비교의 결과 2013 순천만국제정원박람회와 2015 서울정원박람회는 네 가지 요인에 모두 영향을 미치고 있는 반면 2022 고양국제꽃박람회는 운영 측면이 만족도에 영향을 미치지 않는 것으로 분석되었다. 이는 고양국제꽃박람회가 이미 지역적으로 브랜드가 고착된 행사이기 때문인 것으로 보인다. 만족도에 영향을 미치는 인식 유형의 세부 요인을 분석한 결과 세 대상지 공통적으로 사회.문화적 요인의 문화행사 유치, 지역에 대한 자긍심과 애향심 향상, 자녀들의 교육에 도움이 된다는 것이다. 환경·생태적 요인에서는 교통 혼잡에 따른 생활 불편으로 분석되었다. 대상지의 만족도에 미치는 요인의 차이 비교 분석과도 의미를 같이 한다고 볼 수 있다. 사회·문화적, 환경·생태적 측면에서는 만족도에 미치는 영향의 차이가 없으나 경제와 운영 측면에서는 차이가 있다고 분석되었기 때문이다. 본 연구의 분석 결과를 바탕으로 정리하면, 향후 국내 정원박람회 개최 위해서는 지역의 특색에 맞는, 그리고 잠재된 가치가 있는 '환경', '생태'적 정원 소재를 적절하게 활용하여 생태적 가치를 살린 지속가능한 친환경적 관광자원 개발이 될 수 있도록 해야 할 것이다. 또한 개최 지역만의 차별화된 정체성 확립을 위한 문화·예술 프로그램을 계획하여 지역 박람회의 마케팅 수단으로 적절히 활용될 때에 그 가치가 더 돋보일 것이다. 지역민과의 소통을 통해 잘 계획된 지역축제는 도시브랜드 구축과 함께 도시 경쟁력을 확보하여 지역의 이미지 쇄신과 지역 커뮤니티 활성화에도 영향을 미칠 수 있으므로 지역주민들의 참여와 국가적 혹은 지방단체의 협력은 필수적이라 할 수 있다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권12호
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• pp.45-52
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• 2015

최근 산림 훼손지를 원래 상태로 되돌리기 위한 생태복원에 대한 관심이 높아지면서 인공 비탈면을 보강하면서 친환경적인 녹화가 될 수 있는 연구가 진행되고 있으며, 이러한 생태복원을 목표로 식생생육의 기반이 되는 인공토양의 조성과 관련된 많은 기술들이 개발되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 하수오니, 톱밥, 제지슬러지, 화강풍화토가 포함되어 사용되고 있는 녹생토와 친환경적인 토양안정재를 활용하여 연구수행을 하였다. 토양안정재와 혼합된 녹생토를 이용해 기본물성실험을 통해 녹생토의 기본적인 특성을 분석하였으며, 친환경적인 토양안정재를 일정비율로 녹생토와 혼합하여 각각의 비율에 따른 전단강도실험을 수행하여 최대전단강도를 분석하고 이에 따른 점착력과 내부마찰각을 산정하였다. 그리고 녹생토와 토양안정재의 혼합비율을 전단강도실험과 동일한 조건으로 비탈면의 기울기를 적용하여 토양안정재의 혼합비율에 대한 침식률과 발아율을 분석하여 주변 환경적 요인에 대처 가능한 토양안정재의 경제적인 혼합비율을 고찰하고자 한다. 실험결과 양생기간과 안정재의 혼합률에 따라 최대 51%까지 전단강도가 증가하였으며, 실험결과를 바탕으로 내부마찰각과 점착력이 모두 상승한 점을 확인하여 안정재가 녹생토의 전단성능 과침식저항 향상에 기여하고 있음을 확인하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권6호
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• pp.639-645
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• 2018

본 연구는 제2차 국립공원 구역조정 시기(2010년~2011년) 해제된 지역의 용도지역, 건축물 조성 등 실제 건축 행위, 토지이용환경, 개별공시지가 등 사회 환경적 요인의 변화를(2011년${\rightarrow}$2018년), 같은 기간 존치지역의 사회 환경 요인과 비교를 통해 구역조정 영향을 분석하고자 하였다. 그리하여 제2차 국립공원 구역조정의 문제점을 파악하고 제3차 구역조정시의 대안적 시사점을 모색하고자 하였다. 해제지역의 용도지역은 계획 생산 보전관리지역으로의 변화가 약 80.4%로 가장 높았고, 농림지역으로 변화가 15.6%였으며 4.0%는 자연환경보전지역으로 유지되어 변화가 없었다. 건축물 조성 규모 변화는 해제지역은 2011년 이후 약 $106m^2$의 평균 건축이 이루어 진 반면 존치지역은 $91m^2$의 평균 건축이 진행된 것으로 분석되었다. 토지이용환경의 변화 요소로써 자연지역에서 인공지역으로의 변화율은 해제지역이 1.9%였고 존치지역은 0.7%로써 해제지역의 변화율이 높았다. 개별공시지가는 해제지역의 증가량은 11,911원이었고 존치지역은 4,413원으로 두 지역 모두 상승하였으며, 두 지역 간 공시지가 차이는 약 2.5배에 달했다. 국립공원내 지역주민의 사유재산권에 대한 문제는 중요한 과제이나 제2차 국립공원 구역조정으로 상당수 해소 되었으므로 이후에는 공원용도지구계획과 공원시설계획에 대한 면밀한 분석으로 합리적 대안을 제시함으로써 공원 주민의 편익을 도모할 필요가 있다. 또한 공원관리청이 주민과 상생 협력하고 국립공원내 거주민으로서 자부심을 가질 수 있도록 지원 체계 마련이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권1호
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• pp.73-87
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• 2018

여름철 도시의 친환경적 기온 저감 방안으로 고려되는 산림에 의한 기온 저감 효과를 정량화 하기 위해 광릉 침 활엽수림과 인근 포천시의 도시 지역과의 기온차를 기온, 바람, 일사, 잠열 등의 미기상 인자를 이용하여 분석하였다. 2016년과 2017년의 6, 7, 8월 3개월 동안 산림 상 하부와 산림과 도심 지역의 평균 최대 기온차는 각각 $-1.9^{\circ}C$, $-3.4^{\circ}C$로 17시경에 나타났으며, 침 활엽수림 간의 차이는 없었다. 산림에 의한 기온 저감 효과는 14시부터 17시까지 누적된 증발산량, 일사량과 양의 상관관계를 나타냈으며, 풍속과는 음의 상관관계를 나타냈다. 이를 이용해 산림의 기온저감 효과를 정량화하는 모델을 개발하였다. 산림에 의한 야간 기온 저감 효과는 복사냉각으로 인한 찬공기의 생성과 생성된 찬공기가 산지의 하류로 이동하면서 발생하는 기온역전 현상에 의한 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 서울시내 28개 AWS를 이용해 검증해 본 결과, 서울시 각 지역 주간의 기온은 식생의 증발산에 영향을 미치는 AWS 주변 식생 면적 및 규모와의 음의 상관관계를, 그리고 야간의 기온은 주변 식생 규모 및 인근 산림의 높이와 유의한 음의 상관관계를 재확인할 수 있었다. 따라서 도시림의 조성과 관리 및 산으로부터 바람길의 조성이 도시 온도 저감에 중요함을 알 수 있다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제7권3호
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• pp.275-282
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• 2018

억새(Miscanthus spp.)는 경관성이 우수하고 환경친화적이며 저관리가 가능한 종 들로 알려져 있다. 플러그묘를 통한 대량번식을 위해 4가지 품종의 억새(M. sinensis 'Andersson', 'Strictus', 'Gracillimus', 'Variegatus')와 삽목번식을 위한 3가지 품종의 억새(M. sinensis 'Gracillimus', M. xgiganteus, M. sacchariflorus)를 예비실험을 통해 선발하여 플러그 형성, 정식 후의 생육, 그리고 삽목 활착률 실험을 2015-2016년에 온실과 실험포장에서 실시하였다. 2가지 관수방법과 3가지 플러그 셀 크기로 종자로부터 플러그묘 형성과정 실험에서는 매트를 이용한 저면관수와 작은 크기의 플러그 셀이 양호한 결과를 보였다. 삽목실험에서 삽수채취 시기, 마디 부위, 삽수의 직경이 활착율에 미치는 영향을 분석한 결과 억새 공시 3종 모두 하부 마디에서 채취한 삽수가 높은 활착율을 보였으며 삽수 채취 시기는 화서가 발생 하기 전 그리고 목질화가 진행되어 삽수의 직경이 작은 하부마디가 높은 활착율을 보였다. 생존율의 차이가 뚜렷한 M. xgiganteus는 삽수채취 시기와 삽수 부위 및 삽수 직경에 따른 삽목의 성공여부(생존 혹은 고사)는 이분형 로지스틱 회귀모델(dichotomous logistic regression model)을 이용하여 분석 판정하였다. 그 결과 삽목 시기는 7월이 6월에 비하여 1.64배 정도 활착 성공률이 높았으며, 삽수 채취 마디부위는 1번째 마디를 기준으로 승산비(성공율/실패율)는 3번째 마디와 5번째 마디는 0.12와 0.02로, 각각 8배와 50배의 활착 실패율을 보였다. 즉 늦게 발달한 상대적으로 굵은 신생 줄기 마디는 목질화가 진행된 묵은 마디에 비해 직경은 크지만 생존율은 낮아졌다. 따라서 억새속 삽목번식은 화서가 분화되기 시작하는 9월 이전에 아래쪽 묵은 마디로 삽수로 사용하여 대량 번식을 하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권3호
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• pp.208-217
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• 2020

최근 미생물 유래 베타클루칸과 잔탄검을 주성분으로 하는 바이오폴리머는 제방 사면을 안정화할 뿐 만 아니라, 하천 식생의 생장을 촉진하는 친환경 신소재로 활발히 연구되고 있다. 그러나 다양한 환경요인과 개체간 경쟁관계가 존재하는 제방 환경에서 바이오폴리머가 식물 군집에 주는 영향은 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 바이오폴리머의 실제적인 생태성 평가를 목적으로, 바이오폴리머가 식물 생장 촉진에 미치는 영향을 제방 환경에서 확인하고, 경쟁관계가 식물 군집 형성에 미치는 영향을 고려하여 경쟁조건에 따른 바이오폴리머 효과도 조사하였다. 연구 목적을 위하여 4종의 식물종 (돌피, 수크령, 익모초 그리고 큰금계국)을 대상으로 전라남도 담양군 삼지교 부근의 자연 제방 (20 m × 10 m)에서 종내/종간 경쟁 조건에 따른 바이오폴리머 효과를 실험하였다. 바이오폴리머 처리는 바이오폴리머 분말, 물, 일반 상토를 일정 비율로 혼합한 바이오폴리머 혼합토를 화분에 채우거나 일반상토 화분의 표면에 3 cm 두께로 도포하는 방법이 사용되었다. 경쟁 조건과 관계없이 바이오폴리머 처리로 대상 식물종들의 뿌리 생육이 촉진되었고 잎의 건중량 대비 엽면적이 감소하였다, Ehgks 수크령의 총 생물량과 지상부 건중량이 증가하였다. 대상종들의 총생물량과 지상부 건중량은 경쟁조건에서 대조구에 비해 감소하였지만, 이러한 경쟁 효과는 모든 바이오폴리머 처리군에서 유사하게 나타났다. 따라서 바이오폴리머는 토양과 혼합되었을 때 일부 식물종의 생장을 촉진시키지만, 식물의 경쟁능력에는 영향을 주지 않는 것으로 보인다.

• KSBB Journal
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• 제29권4호
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• pp.285-296
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• 2014

Although the problems of the algal blooms have been world-widely observed in freshwater, estuary, and marine throughout the year, it is not yet certain what are the basic causes of such blooms. Consequently, it is very difficult to predict when and where algal blooms occur. The constituents of the Asian dust are in a good agreement with the elements required for the algal growth, which suggests some possible relationship between the algal blooms and the Asian dust. There have been frequently algal blooms in drinking water from rivers or lakes. However, there is no any algal blooms in upwelling waters where the Asian dust cannot penetrate into the soil due to its relatively weak settling velocity (size of particles, $4.5{\pm}1.5{\mu}m$), which implies the possible close relationship of the Asian dust with algal blooms. The present initiative study is thus intended firstly in Korea to illustrate such a relationship by reviewing typical previous studies along with 12 years of weekly iron profiles (2001~2012) and two slant culture experiments with the dissolved Asian dust. The result showed bacterial suspected colonies in the slant culture experiment that are qualitatively in a good agreement with the recent Japanese studies. Since the diatoms require cheap energy (8%) compared to other phytoplankton (100%) to synthesize their cell walls by silicate, the present results can be used to predict algal blooms by diatoms if the concentrations of iron and silicate are available during spring and fall. It can be postulated that the algal blooms occur only if the environmental factors such as light, nutrients, calm water surface layer, temperature, and pH are simultaneously satisfied with the requirements of the micronutrients of mineral ions supplied by the Asian dust as enzymatic cofactors for the rapid bio-synthesis of the macromolecules during algal blooms. Simple eco-friendly methods to regulate the algal blooms are suggested for the initial stage of blooming with limited area: 1) to cover up the water surface with black curtain and inhibit photosynthesis during the day time, 2) to blow air (20.9%) or pure oxygen into the bottom of the water and inhibit rubisco for carbon uptake and nitrate reductase for nitrogen uptake activities in algal growth during the night, 3) to eliminate the resting spores or cysts by suction of bottom sediments as deep as 5 cm to prevent the next year germinations.