Duque de Caxias foi uma das cidades que teve seu crescimento associado às mudanças de espacialização das indústrias na Região Metropolitana do Rio de Janeiro (RMRJ) e nela, desde a década de 1960, está a Refinaria Duque de Caxias (REDUC), uma das três principais fontes poluidoras do estado. O objetivo desse estudo foi avaliar quantitativamente o impacto das emissões da REDUC na saúde da população de Duque de Caxias e Petrópolis. Foram trabalhados os dados dos anos de 2013 a 2017 sobre as emissões atmosféricas da estação de monitoramento da qualidade do ar próxima à REDUC, os dados meteorológicos do Pico do Couto e de internações por doenças do sistema respiratório. Para atingir o objetivo, foram realizadas correlações estatísticas por meio do teste de Spearman; já a Análise dos Componentes Principais (PCA) ajudou a compreender a variabilidade e as interações dos dados. Os resultados apontaram para a necessidade de maior preocupação com a emissão de partículas inaláveis. O teste não paramétrico indicou a maior correlação entre as partículas inaláveis e os casos de internação. O resultado do PCA também sugere que, em Petrópolis, as partículas inaláveis e o NO2, emitidos nas proximidades da REDUC, podem ter influência nas internações.