La connaissance des processus de mobilisation et de migration de l'uranium dans les milieux souterrains est un enjeu majeur pour evaluer les risques environnementaux associes aux activites anciennes ou actuelles d'installations nucleaires en vue d'anticiper et gerer tout impact environnemental. La mobilisation et la migration sont habituellement decrites comme fortement controlees par les reactions d'adsorption, la presence de ligands, notamment sous forme colloidale, etant susceptible de l'augmenter considerablement. La capacite des entites colloidales a transporter l'uranium sur de longues distances va dependre de leur origine, de leur composition, de leur structure, de leur stabilite et de leur reactivite, ainsi que de leur capacite a complexer l'uranium de maniere forte et irreversible. Cependant, les faibles concentrations colloidales dans les eaux souterraines s'averent parfois etre un verrou analytique a la detection et a la caracterisation de la mobilisation et du transport colloidaux de polluant(s) dans les eaux souterraines. Les protocoles d'extraction des phases colloidales depuis les sols ou les methodes destinees a concentrer les colloides depuis un echantillon d'eau souterraine ne sont pas toujours optimises pour a la fois assurer un rendement d'extraction satisfaisant et respecter l'integrite physiques et chimiques des entites colloidales. Dans ce contexte, deux axes de recherche ont ete definis dans ce travail de these afin 1) d'apprehender l'impact de l'utilisation de methodes de preconcentration sur la phase colloidale et 2) d'ameliorer notre comprehension de la dynamique de mobilisation de l'uranium au sein d'un sol podzolise et ainsi ameliorer les modeles predictifs du transport colloidal de l'uranium dans les eaux souterraines. Les methodes de separation membranaires permettent de preconcentrer la phase colloidale des eaux souterraines tout en assurant un recouvrement superieur a 80%. Elles engendrent neanmoins des modifications des parametres intrinseques des entites colloidales avec en particulier un decalage vers les grandes tailles de la distribution en taille de ces entites ainsi qu'une modification de la distribution des especes entre phases dissoute et colloidale. Ces modifications peuvent mener a une mauvaise appreciation non seulement des concentrations colloidales mais aussi des mecanismes de complexation/sorption impliquant la surface des entites colloidales et de leur stabilite dans les eaux souterraines. La matiere organique constitutive des eaux du sol d'etude a ete identifiee comme etant le vecteur principal de la remobilisation de l'uranium dans les eaux de sol, sans toutefois avoir un controle total de ce processus. Elle est constituee majoritairement d'acides fulviques et humiques de petite taille qui tendent a s'agglomerer au cours du temps, lors de la lixiviation du sol. La composition moleculaire de la matiere organique varie de maniere temporelle a la fois a l'echelle de l'horizon superficiel mais aussi le long du profil de sol. Divers processus (reduction, denitrification) interviennent durant la migration de la matiere organique vers les horizons plus profonds et pourraient modifier ainsi sa nature. A l'echelle de l'horizon superficiel, les mecanismes de mobilisation different selon l'element considere. L'uranium en particulier est mobilise rapidement mais de maniere limitee (≤2% du sol considere), tandis que la matiere organique est generee en continu et de maniere pseudo-lineaire