تتميز بعض النباتات بامتصاص بعض العناصر من الوسط الذي تنمو فيه وتراكمها بداخلها بكميات أعلى من كميتها في الوسط الذي تنمو فيه, وهي مايطلق عليه ظاهرة التراكم Accumulation، حيث لاتظهر اعراض سمية على النبات. ولتجنب الآثار الضارة طورّت بعض النباتات آليات مختلفة لتنظيم امتصاص وتوزيع هذه العناصر لمنع أو التقليل من سميتها. تقوم بعض النباتات بربط العناصر السامة على جدر الخلايا للجذور والأوراق بعيداً عن المواقع الحساسة ضمن الخلية أو تخزينها في حجيرة (حويصلة) ، أو تثبيت العناصر الثقيلة في منطقة الجذور وانخفاض امكانية انتقالها إلى الأوراق هي ميزة المقاومة الأكثر شيوعاً لدى غالبية الأنواع النباتية. تصنف النباتات حسب استجابتها للعناصر الثقيلة إلى :

النباتات المانعةMetal excluders : والتي تمنع امتصاص المعدن وانتقاله للأجزاء الهوائية أو تحافظ عليها بتركيز منخفض وثابت في التربة بالاحتفاظ بها في جذورها وتسمى النباتات Metal excluders المستبعدات. 

ويعتبر هذا النوع من النباتات عديم الحساسية لامتصاص ومراكمة العناصر الثقيلة السامة، وتكون في الغالب أعشاب أحادية الفلقة .

النباتات الدالة Metal indicators: هي التي تراكم المعادن في مختلف أنسجتها بشكل مماثل لتركيزها في البيئة وتسمى النباتات بالمؤشرات الحيوية Bioindication، ويمثل هذا النوع أغلب نباتات المحاصيل الزراعية.     

النباتات المراكمة Accumulators: هي التي تراكم العناصر في أجزائها الهوائية بكميات عالية وأكبر بكثير من تلك الموجودة في البيئة المحيطة وتسمى النباتات بالمراكمات الحيوية Bioaccumulators، وهي تضم أنواعاً عديدة من فصيلة Brassicaceae و Compositae . وقد قسمت النباتات المراكمة إلى ثلاثة أنواع وفقاً لمراكمة العناصر في أجزاء النبات:

• المراكمة أكثر في الجذور/ السيقان للـ Zn, Pb, Cu, Cd, Al, Fe.
• المراكمة أكثر في الأغصان (جذوع / أوراق) V, Sn, Ag.
• التوزّع متساوي في الجذور/ الأغصان لـ Mn, Ni.

توجد عدة فرضيات أساسية لدور وفائدة ظاهرة التراكم عند النباتات فهي وسيلة دفاعية ذاتية لمنع آكلات الأعشاب والعوامل الممرضة, وطريقة تنافسية ضد الأنواع الاخرى من النباتات حيث تراكم العناصر حولها والتي تكون سامة لغيرها.

من المعروف بأن كل النباتات لها القدرة على امتصاص ومراكمة العناصر الأساسية (الضرورية) مثل Cu, Fe, Mg, Na, Zn حيث تحتاج النباتات إلى تراكيز مختلفة لنموها وتطورها. كما وتقوم بعض النباتات بمراكمة عناصر أخرى غير أساسية ( غير ضرورية) Al, As, Cd, Cr, Hg, Pb, U والتي ليس لها أية وظيفة فيزيولوجية معروفة.

تصل العناصر الثقيلة بشكل عام إلى النباتات عن طريق التربة، الماء والهواء. ويتم ذلك إما عن طريق الجذور (بواسطة عملية التبادل الكاتيوني أو على شكل شيلات (Chelat، أو عن طريق الأوراق (الامتصاص عن طريق الثغور أو بالاعتراض على سطحها.

تختلف مقدرة النباتات على امتصاص هذه العناصر بشكل كبير، وهذا لايتوقف فقط على النوع النباتي, وإنما توجد اختلافات كبيرة حتى ضمن النوع الواحد تبعاً للطرز

الوراثية للنبات، بالإضافة إلى عوامل اخرى تتعلق بخصائص التربة وبالعوامل المناخية وغيرها. وكذلك يؤثر عمر النبات ومرحلة نموه بالإضافة إلى نوع العنصر نفسه حيث تختلف العناصر في سلوكها.و تختلف سرعة انتقال العناصر من التربة إلى الجذور ومن ثم للمجموع الخضري, حيث صنفت في ثلاث مجموعات، عناصر بطيئة الحركة والانتقال إلى المجموع الخضري (Cr, Hg, Pb)، بينما تعتبر العناصر Co, Ni, Cu متوسطة الحركة أما العناصر Cd, Mn, Zn, Mo فهي الأسهل في الحركة.

تتميز العناصر الممتصة بأنها لا تتحطم داخل الخلايا وعندما تتراكم داخلها بتراكيز أعلى من المستويات الحدّية (قيمة العتبة) فإنها تسبّب تسمماً مباشراً عن طريق إلحاق الضرر بتركيب الخلية وتثبيط عدد من انزيمات السيتوبلازما وبالتالي عدم تمكينها من القيام بوظائفها. كما يمكنها أن تسبّب تأثير سام غير مباشر من خلال استبدال المواد المغذية الضرورية بمواقع التبادل الأيوني في النباتات.

تعتمد سمية المعدن الثقيل للنبات على مدى اتاحته وقابليته للامتصاص من قبل النبات. فعند تواجد هذه العناصر بكميات عالية قابلة للامتصاص تتنافس مع العناصر الضرورية للنباتات وتمتصها بكميات زائدة وتحل مكانها في اليخضور أو الانزيمات فتعرقل وظيفتها أو تثبطها. كما توجد للعناصر الثقيلة آثار ضارة على نمو كلٍ من الأعضاء الأرضية والهوائية للنباتات وتمنع نشاط عملية التمثيل الضوئي واحياناً تؤدي الى موت النبات . وترتبط سمية العنصر للنباتات بنوع العنصر والشكل المتواجد فيه، كذلك بكميته ومدة التعرض له وحسب نوع النبات وعمره .

يتم انتقال العناصر الثقيلة عبر السلاسل الغذائية من النباتات إلى الانسان والحيوان بشكل مباشر أو غير مباشر عن طريق الغذاء، الماء والهواء أو الامتصاص من خلال الجلد. يسبّب التعرّض لهذه العناصر ولفترة زمنية طويلة أمراضاً عصبيةً ومشاكل عضلية فيزيائية مزمنة  تشبه مرض الزهايمر، داء باركنسون، التغذية السيئة أو الناقصة للعضلات ( نموأً شاذاً للعضلات)، وتصلب الأنسجة المتعدد. وتسبّب تغيرات وراثية، كما أنها تتنافس مع المعادن الضرورية للارتباط بالمواقع الحيوكيميائية .

يؤثر على درجة ذوبان وحركية وتراكم العناصر الثقيلة الواصلة إلى التربة عدة عوامل أهمها كميتها في التربة، pH التربة، كمية المادة العضوية ونشاط الأحياء الدقيقة في التربة، قوام التربة وسعة التبادل الكاتيوني (CEC)Cation Exchang Capacity  ومصدر التلوث وكذلك خصائص العنصر نفسه .

بشكل عام تزداد درجة انحلال وذوبان مركبات العناصر الثقيلة في التربة مع انخفاض قيم PH التربة ، حيث لكل عنصر عتبة تبدأ عندها مركبات هذا العنصر بالانحلال فمثلاً عتبة الـ pH التي تبدأ عندها مركبات الكادميوم بالذوبان هي 6.5 ولعنصر الرصاص 4. كما تؤثر كمية المادة العضوية على حركة العنصر الثقيل في التربة، حيث تأتي في المرتبة الثانية من حيث التأثير على اتاحة هذه العناصر بعد درجة الحموضة، إذ تميل أغلب العناصر للارتباط بالمادة العضوية وبالتالي تعقيده وتثبيته في التربة. وخاصة عنصر الرصاص والنحاس والكروم. كما تزيد سعة التبادل الكاتيوني من امتصاص العناصر في التربة, أما قوام التربة فيؤثر من خلال تراكم هذه العناصر في الأتربة الغنية بالطين أكثر من الغنية بالرمل والسلت. كما يزيد نشاط الأحياء الدقيقة في التربة من تحرير العناصر من معقداتها العضوية . أما من حيث تأثير مصدر التلوث فيؤثر ذلك على شكل العنصر في مصدر التلوث وبالتالي التأثير على درجة ذوبانه. هذا وتكون العناصر ذات المصدر الطبيعي أقل ذوبانأ واتاحة من تلك الناتجة عن مصادر التلوث الأخرى الناجمة عن الأنشطة المختلفة .

يقصد بالعناصر الثقيلة تلك العناصر الكيميائية التي تمتلك كثافة نوعية أكثر من5g/cm³ وقد صنف حتى الآن 53 عنصر ضمن مجموعة العناصر الثقيلة. بعض هذه العناصر وفلزاتها (Pb, Cd, Hg, Cr) لا تمتلك أي وظيفة حيوية عند الإنسان والنبات والحيوان حتى ولو كانت بتراكيز منخفضة ، بينما تعتبر عناصر أخرى مثل  (Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Zn) ضرورية للنباتات ولكن تصبح سامة عند وجودها بتراكيز عالية

يوجد نوعان من المصادر للعناصر الثقيلة تتمثل بالمصادر الطبيعية Natural Sources (geological)  والمصادر المستحدثة بفعل الإنسان (الصناعية)Anthropogenic Sources . تشمل المصادر الطبيعية البراكين والصخر الأم وغيرها بينما تشمل المصادر المستحدثة ( الناتجة عن الأنشطة البشرية المختلفة) مثل التعدين، الصناعة، الزراعة، معالجة النفايات ووسائل النقل وغيرها التي ينتج عنها كميات كبيرة من العناصر الثقيلة إلى البيئة، وتطلق بشكل خاص عمليات الصهر، الحرق، ووسائل النقل ملوثات مختلفة إلى الغلاف الجوي  .

1. طرفيات مستقلة Autonomous terminal

كل طرفية متنقلة في شبكة MANET هي عبارة عن عقدة مستقلة, وقد تؤدي هذه العقدة وظيفة مضيف, أو موجه. إضافةً إلى مقدرة المعالجة الأساسية كمضيف, يمكن للعقد المتحركة أن تنجز أيضاً وظائف التبديل (switching)  كموجه. لذلك عادةً ما تكون العقد الطرفية, والمبدلات غير متمايزة في MANET.

2. عملية موزعة  Distributed operation

بما أنه لا يوجد شبكة تحتية تنجز تحكماً مركزياً في عمليات الشبكة, فإن التحكم, وإدارة الشبكة يكون موزعاً بين العقد. يجب أن تتعاون العقد المشكلة لشبكةMANET  فيما بينها, وتلعب كل عقدة دور مرحِّلrelay  إذا دعت الحاجة, لأداء مهام التوجيه, أو الأمن.

3. توجيه متعدد القفزات Multi-hop routing

   إن الأنواع الأساسية لخوارزميات التوجيه في شبكات ad hoc  اللاسلكية هي خوارزميات توجيه وحيدة القفزة, وخوارزميات توجيه متعددة القفزات.

   إن شبكة MANET  وحيدة القفزة أبسط من متعددة القفزات من ناحية البنية, والتطبيق, ولكنها في المقابل أقل وظائفية functionality , وأقل قابلية للتنفيذ applicability.

   تستطيع العقد في التوجيه أحادي القفزة أن تتواصل مباشرةً مع بعضها البعض عندما تكون ضمن مجال الإرسال لكل من العقد الأخرى, بينما يتوجب على الشبكة في التوجيه متعدد القفزات أن تدعم الاتصال بين العقد بشكل غير مباشر عبر سلسلة من القفزات اللاسلكية عبر عقد أخرى.

   عند إيصال رزم البيانات من المصدر إلى الهدف الواقع خارج المجال اللاسلكي المباشر فيجب أن يتم توجيه الرزم عبر واحدة, أو أكثر من العقد المتوسطة.

4. بنية شبكة ديناميكية  Dynamic network topology: بما أن العقد متنقلة, فإن بنية الشبكة قد تتغير بشكل سريع, وغير متوقع, وقد تتغير الاتصالية (connectivity) بين الطرفيات مع الزمن. يجب على الـMANET أن تتكيف مع شروط حركة مرور البيانات, والانتشار إضافة إلى نماذج تنقل عقد الشبكة المتنقلة. تقوم العقد المتنقلة في الشبكة بتوجيه ديناميكي بين بعضها البعض عندما تتحرك, إضافةً إلى أن المستخدم في الـMANET قد لا يكتفي بالعمل ضمن شبكة ad hoc  وإنما قد يتطلب الوصول إلى شبكة ثابتة عامة مثل الانترنت.
5. تأرجح سعة الوصلةFluctuating link capacity  : تملك الوصلات اللاسلكية سعة أخفض من نظيراتها السلكية, كما أن الإنتاجية (throughput)  المفيدة للاتصالات اللاسلكية هي غالباً أقل بكثير من معدل الإرسال الراديوي الأعظمي بعد حساب تأثير تعدد الوصول, والخفوت, والضجيج وشروط التداخل. إن معدلات خطأ-البت العالية للاتصال اللاسلكي تكون أكثر عمقاً في MANET حيث أن المسار نهاية-إلى-نهاية قد يكون مشتركاً من قبل عدة جلسات, كما يمكن في بعض السيناريوهات للمسار بين أي زوج من المستخدمين أن يمر عبر عدة وصلات لاسلكية, كما يمكن للوصلات نفسها أن تكون غير متجانسة.
6. طرفيات قليلة الإمكانيات Light-weight terminals : تكون عقد MANET عادةً عبارة عن أجهزة محمولة ذات قدرة معالجة منخفضة, وحجم ذاكرة تخزين صغير, وطاقة محدودة. تحتاج مثل هذه الأجهزة إلى خوارزميات, وآليات محسَّنة  تطبق وظائف الحوسبة computing, والاتصال communicating . إضافةً إلى ذلك, إن بعض الشبكات مثل الشبكات العسكرية المتنقلة mobile military networks, أو شبكة الطريق العامhighway network  قد تكون كبيرة نسبياً, تضم عشرات, أو مئات العقد في منطقة التوجيه. لذا فإن الحاجة إلى قابلية التوسع scalability  ليست واحدة في شبكات MANETS. لذلك يجب على الآليات المستخدمة أن تجابه مشكلة قابلية التوسع .

7.  

يوجد ثلاثة عوامل مسؤولة عن فقد البيانات في شبكاتAd Hoc . أولها: هو الرزم المهملة  بسبب التنافس على الوصلة الشبكية (Network Link Contention), من قبل الحمل التحكمي الزائد (Control Overhead), والثاني: هو الرزم المهملة بسبب التنافس من قبل الحمل الزائد لنقل البيانات (Data Forwarding Overhead), والثالث: هو الرزم المهملة بسبب الوصلات المتعطلة.

هو نسبة عدد رزم البيانات التي تم إيصالها فعلياً إلى المستقبلين إلى عدد رزم البيانات التي من المفترض أن يتم استقبالها.