L’épandage d’eaux usées et de boues de STEP sur les sols agricoles permet leur recyclage et leur valorisation en tant que fertilisants, mais aussi selon la récurrence des apports, induire des apports peut conduire à une multi contamination par divers contaminants, avec entre autre une accumulation d’éléments traces métalliques (ETM) qui peuvent atteindre des concentrations à risque pour le fonctionnement biologique des sols. L’enjeu majeur en évaluation du risque réside dans la caractérisation des relations exposition – impacts à long-terme. Cependant, les notions de biodisponibilité des contaminants et d’adaptation des microorganismes ne sont pas suffisamment considérées. Dans le cadre de ce travail, l’horizon de labour d’un sol agricole irrigué pendant près d’un siècle avec des eaux usées, a été échantillonné suivant des transects intégrant des gradients de contamination en ETM. Les résultats démontrent une corrélation positive entre les teneurs totales en ETM (Zn, Cu, Cd, Pb) et celles en Corg (et autres nutriments), du fait d’apports simultanés par l’irrigation. Les fractions extractibles (CaCl EDTA) sont corrélées aux teneurs totales. Les activités microbiennes (respiration basale et induite, activités enzymatiques extracellulaires, nitrification) sont dans l’ensemble positivement corrélées aux teneurs en nutriments (Cet N) et aux ETM. L’augmentation des teneurs en Corg et nutriments le long des gradients en ETM, pourrait limiter la biodisponibilité des formes d’ETM impactantes, tout en favorisant l’activité microbienne. De plus, une approche PICT (Pollution Inducing Community Tolerance), révèlent l’acquisition de tolérance fonctionnelle dépendant des teneurs en ETM. Les évolutions de la structure génétique des communautés bactériennes et fongiques suggèrent un possible remplacement des populations microbiennes sensibles par des tolérantes.