Les eaux souterraines captées par les puits à grand diamètre dans la métropole de Cotonou (Sud du Bénin) sont tirées de l’aquifère du Quaternaire qui appartient au Bassin Sédimentaire Côtier. Cet aquifère côtier est particulièrement vulnérable non seulement de par son caractère superficiel et par l’influence des activités anthropiques mais aussi de par sa proximité avec les eaux salées du lac Nokoué et les mares contaminées. Les habitants des milieux défavorisés représentant environ 60% de la population de Cotonou sont les plus exposés face à l’utilisation quotidienne de cette ressource à des fins domestiques. Les campagnes de prélèvement spatio-temporel et les analyses physico-chimiques, isotopiques et bactériologiques, nous ont permis de décrire l’état actuel des eaux de l’aquifère peu profond, d’identifier les principaux facteurs et les périodes à risque de contamination des maladies hydriques notamment la leptospirose, une zoonose émergente méconnue à Cotonou. La nappe paraît principalement alimentée par les pluies locales. Mais l’utilisation conjointe des traceurs environnementaux (ions majeurs, ratio Cl/Br et isotopes stables), ont montré que cet aquifère peu profond est contaminé par les apports d'eau salée du lac Nokoué pendant la saison sèche, le lexiviat de déchets solides, d’eaux usées des fosses septiques et des fuites de latrines pendant la recharge par les pluies et aussi via les mares temporaires et permanentes. Même si l’interaction eau souterraine et les minéraux rocheux contribuent à la minéralisation, certains polluants anthropiques notamment les nitrates et les éléments traces (Mo, V, Zn et Al) peuvent parvenir à la nappe par lessivage ou être retenus par adsorption des sédiments sablo-argileux dans la Zone Non Saturée. D’autres comme le Fe et le Mn dépendent des conditions réductrices du milieu qui interviennent principalement au cours des processus de dénitrification et de dégradation de la matière organique. Les eaux contaminées de Cotonou se présentent donc comme un environnement favorable à la survie des leptospires en occurrence les mares obtenues après les précipitations du début de la saison des pluies. Le contact fréquent avec l'eau pendant la saison des pluies expose les habitants de Cotonou aux risques d'infections à la leptospirose. Les mesures de prévention des risques de contamination des maladies hydriques méritent sans doute une plus grande attention de la part des autorités sanitaires de la région côtière de l'Afrique de l'Ouest, en pleine expansion.