Le développement du contrôle à la source des eaux pluviales urbaines, et notamment le recours croissant à des dispositifs d'infiltration, suscitent des interrogations sur la capacité du sol à jouer le rôle de « filtre » vis-à-vis des polluants présents dans le ruissellement. Cette question est abordée ici par une approche expérimentale, mise en oeuvre sur 11 sites d'étude aux caractéristiques contrastées. Le sol de ces ouvrages a été échantillonné en deux phases successives, en élargissant la gamme de polluants et de paramètres pédologiques analysés entre la première et la seconde étape. Ceci a conduit à des cartographies de la contamination superficielle en éléments traces métalliques, puis à des profils verticaux de métaux et HAP, accompagnés de différentes variables explicatives. La distribution spatiale des métaux en surface, qui présente une structure caractéristique par rapport à la zone d'arrivée de l'eau, révèle le caractère non-uniforme de l'infiltration lors des événements pluvieux courants. Dans la zone la plus polluée des ouvrages, métaux et HAP présentent un enrichissement significatif sur 10 à 40 centimètres de profondeur. La contrepartie de cette rétention est une contamination qui, sur 7 sites, excède les teneurs maximales admissibles-telles que définies par différentes normes internationales-dans le sol de zones résidentielles. Dans ces ouvrages, la quantité de sol qui requiert une « intervention » après une dizaine d'années de fonctionnement représente en moyenne ~15 m3 par hectare de bassin versant.