沉积物—水界面垂直结构

沉积物-水界面是水环境中水相和沉积物相之间的转换区，是一个复杂的水环境边界。它不仅仅是水相和沉积物相之间的交界面，还包括一定厚度的两相相互交叉形成的过渡区域。

沉积物-水界面在物理、化学和生物等方面的特征存在明显的梯度差异。根据物质的传输途径，沉积物-水界面由上而下可以区分为紊动层、亚扩散层和浸出层。在浸出层中，化学物质可以从颗粒物上被解吸出来融入间隙水，然后通过分子扩散进入上面的亚扩散层。在亚扩散层中，分子扩散和紊动扩散交互作用，使得溶解物质继续向上运动，通过紊动层最终到达上覆水中。其中，亚扩散层是沉积物与水体间的重要边界，其内部表层溶质浓度剖面呈线性变化，而底层溶质浓度剖面则呈非线性变化。

此外，沉积物-水界面处还发生着复杂的物理、化学和生物反应，并存在着物质的浓度梯度。这些反应和浓度梯度是上覆水与沉积物进行物质交换和传输的重要途径。其中，氧化还原反应是一个重要的过程，它影响着沉积物中有机物的转化和存在形态。

因此，沉积物-水界面的垂直结构是一个多层次、多维度的复杂系统，它涉及到物质的传输、反应和交换等多个方面。这个界面的结构和功能对于水环境的生态平衡和人类健康具有重要意义。