Les modes de vie, de consommation, de production industrielle et agricole de nos sociétés impactent les environnements de surface (eau, sol, atmosphère). Parmi ces impacts, nous nous intéressons à la dissémination de polluants métalliques, la production sans cesse croissante de déchets et l'utilisation industrielle récente et croissante de nouveaux matériaux : les nanoparticules. Pour relever ce défi scientifique, il est indispensable de comprendre et d'expliquer le comportement des polluants dans les environnements de surface, notamment en contexte de recyclage de déchets, de décrire les interactions entre organismes vivants et nanoparticules, et de proposer des solutions originales de traitement des pollutions en utilisant notamment les propriétés de surface des nanomatériaux. Le rayonnement synchrotron permet d'accéder à des informations à l'échelle moléculaire et ainsi de décrypter la spéciation des contaminants souvent présents à l'état de trace dans des échantillons hétérogènes.