Les eaux souterraines assurent une proportion importante de l’approvisionnement eneau des territoires. La surveillance des réserves et de la qualité de ces ressourcesconstitue donc un enjeu majeur, en lien avec les Objectifs de Développement Durabledes Nations Unies. En rapport avec ces objectifs, la présente thèse traite de lacaractérisation de la qualité des masses d’eau souterraines sur un territoire ayantconnu un passé minier. Elle vise le développement d‘une méthodologie permettantd'estimer les contributions respectives du fond géochimique naturel et des apportsanthropiques, à l’enrichissement en métaux et métalloïdes dans les eaux souterraines,en considérant simultanément l'hétérogénéité de la géologie, et la combinaison defacteurs géologiques, géomorphologiques, tectoniques et statistiques. Des mesures dequalité ont été effectuées pour établir l’état des lieux des concentrations en arsenic eten antimoine dans les masses d'eau souterraines délimitées par le bassin versant duGardon dans les Cévennes. Ensuite, un opérateur d'agrégation multicritères a étédéveloppé et mis en œuvre afin de produire des cartes quantitatives et qualitativespermettant de discriminer le fond géochimique naturel des apports anthropiques.Cette cartographie a permis de déterminer des foyers remarquables situés notammentsur la faille cévenole et sur lesquels une attention particulière de surveillance doit êtreportée dans le cadre de la gestion territoriale de la qualité des ressources en eau. Unatelier interactif a permis d’évaluer les différences de perception des acteurs duterritoire face à des informations sur la qualité des eaux. Il a mis en évidence lanécessité de développer des supports de restitution des informations scientifiquesadaptés afin d’aboutir à une conscience partagée des questions liées à la qualité deseaux souterraines par les différents acteurs d’un territoire.