A queima ilegal e a céu aberto de resíduos sólidos urbanos (RSU) é um tema pouco estudado no Brasil, país que ocupa a terceira posição dentre os que mais queimam resíduos no mundo. A queima emite diversos tipos de poluentes atmosféricos, incluindo o material particulado fino (MP2,5) e o black carbon (BC), com efeitos negativos sobre a saúde humana e o clima. Este estudo determinou as concentrações de BC e MP2,5 em uma área residencial na zona Leste de Londrina (PR) impactada pela queima ilegal de RSU. O monitoramento dessas variáveis foi realizado no Centro de Referência em Assistência Social (CRAS) e no câmpus da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) em junho e julho de 2017 (35 dias) e através de coletas móveis em sete dias pelos bairros próximos ao CRAS e UTFPR. Também foi aplicada uma pesquisa de opinião pública em duas escolas na área de estudo, visando entender os hábitos e percepções quanto a esta problemática, os tipos de resíduos queimados, a frequência com que observam queimadas no bairro e o entendimento dos malefícios causados pela queima. A concentração média horária de BC e MP2,5 no CRAS foi de 1,5 µg m-³ e 9,9 µg m-³ respectivamente, e de BC na UTFPR foi de 1,5 µg m-³. As maiores concentrações de MP2,5 foram observadas aos sábados e domingos, das 19 às 23 horas, enquanto os picos de BC ocorreram em dias de semana e sábados, às 18 horas. O exponente de Ångstrom (um indicador para identificar o tipo de queima) foi sempre maior que 1, indicando presença de biomassa na queima. No monitoramento móvel, o percentil 95 (30,7 µg m-³para MP2,5 e 18,9 µg m-³para BC) foi ultrapassado em 98 pontos para o MP2,5, chegando ao máximo de 568,2 µg m-³, e BC em 72 pontos, atingindo o máximo de 834,2 µg m-³. A média das concentrações de material particulado nos pontos fixos não foi superior às encontradas em outros estudos em locais impactados pelo tráfego veicular. No entanto o monitoramento móvel indicou que a maior parte dos picos de concentração estava associada a eventos pontuais de queima de RSU, mostrando que a qualidade do ar em locais onde se queima frequentemente pode ser inferior a daqueles que sofrem influência do tráfego veicular. A maior parte dos entrevistados respondeu que sabe que queimar resíduos é prejudicial ao meio ambiente e à saúde (95% e 93%, respectivamente). A pesquisa revelou que 62% dos resíduos queimados poderiam ter sido recolhidos pela prefeitura, e 53% dos alunos afirmaram que a queima está relacionada com o aspecto cultural da população. Recentemente, a legislação brasileira estabeleceu um padrão de concentração atmosférica para MP2,5, e há regulamentação e pena prevista em lei para a queima ilegal de RSU. Portanto, implementar fiscalização frequente e políticas de educação ambiental focando na queima de resíduos poderia ajudar a combater o problema, pois apesar da população entender os malefícios causados por esta prática, ela ainda é corriqueira e muito prejudicial.