La présente invention se rapporte à un procédé permettant l'immobilisation in-situ des métaux lourds et/ou du sulfate dans les zones aquifères, au moyen d'une préparation microbiologique de sulfure obtenue par l'utilisation d'une bactérie sulfatoréductrice et d'un substrat pour ladite bactérie introduite dans la zone. Sous l'effet de la température régnant dans ces zones, la densité du substrat varie d'au moins 10 % par rapport à la densité de l'eau présente dans ces zones.