L'article présente, à l'échelle de la France, les valeurs de référence pour un grand nombre d'éléments chimiques analysés dans les eaux de surface et les sédiments prélevés dans le lit vif de 120 rivières de premier ordre, drainant un bassin-versant inférieur à 100 km². Ces données sont mises à la disposition des gestionnaires de l'environnement et des études de risques pour la santé. Parmi les éléments écotoxiques pour l'environnement comme As, Se, U, Cd, Pb, Ni, et les molécules solubles, comme NO₃^- et SO4⁼ , seuls 5 % des eaux de surface échantillonnées dépassent les normes de potabilité et 5 à 7 % des sols sont impactés par les fertilisants ou par les activités minières anciennes. Les teneurs en éléments chimiques majeurs et traces des eaux de surface et des sédiments reflètent bien la géologie du territoire national qui est très contrastée au plan géochimique (entre les bassins sédimentaires à dominante calcaire et les zones de socle à dominante silico-alumineuse) et au plan de la dynamique alluviale. Le chlore et le brome dans les eaux de rivière montrent l'influence des aérosols marins sur une frange côtière assez large. Les teneurs élevées de ces anions associés aux éléments Na^*, Ca^**, Mg^***, Br-, I-, marquent les districts à évaporites. Les teneurs en uranium (U) dissous dans les eaux de surface montrent une distribution inverse de celles des sédiments: les plus fortes teneurs en uranium dissous dans les eaux de surface traduisent davantage la solubilité plus élevée de cet élément sous forme de complexes hydroxylés ou hydroxycarbonatés en milieu à pH alcalin caractéristique des bassins sédimentaires, alors que ceux-ci ont des roches mères pauvres en cet élément si on les compare aux roches magmatiques du socle hercynien.