A preocupação com a qualidade do ar vem tomando importância desde meados do século XVIII e, atualmente, o conhecimento das metodologias disponíveis para amostragem e avaliação do ar tem se tornado crucial. A proposta deste trabalho é contribuir para a avaliação das fontes de incerteza relacionadas ao processo de amostragem de ar e verificar a distribuição dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) por fração de material particulado atmosférico (MPA). Em uma primeira etapa, foram determinadas as concentrações de MPA em amostras coletadas por amostradores de grande volume (AGV) para partículas totais em suspensão (PTS), partículas com diâmetro e odinâmico de até 10 μm (MP10) e de até 2,5 μm (MP2,5), durante amostragens simultâneas em triplicata, por dez dias, totalizando 90 amostras, sendo 30 para cada fração de MPA. Do total de amostras, somente 72 foram analisadas para HPA. As concentrações de PTS variaram de 67,46 a 108,50 μm m-3, as concentrações de MP10 variaram de 33,06 a 53,12 μm m-3 e as concentrações de MP2,5 variaram de 11,96 a 27,57 μm m-3. Os desvios padrão relativos (DPR) por dia de amostragem variaram de 0,12% a 13,45% para MP2,5, de 0,58% a 5,04% para MP10 e de 1,44% a 12,38% para PTS. Com estes dados foi possível calcular os desvios padrão referentes à epetibilidade (Sr) da amostragem utilizando estes equipamentos, que foram de 5,21 μm m-3 (DPR de 6,4%) para o AGV-PTS, de 1,28 μm m-3 (DPR 3,1%) para o AGV-MP10 e de 1,46 μm m-3 (DPR 7,7%) para o AGV-MP2,5. Esses dados são inéditos na literatura. As estimativas de incerteza para o processo de amostragem com o AGV-PTS foram calculadas, contemplando todas as fontes de incerteza, incluindo a repetibilidade determinada neste estudo, que representou 86,6% da contribuição total da incerteza. Posteriormente, as amostras foram extraídas em banho de ultrassom utilizando diclorometano como solvente de extração e concentradas a 1 mL. Os extratos foram analisados por Cromatografia em Fase Gasosa de Alta Resolução acoplada à Espectrometria de Massa (CGAR/EM) utilizando a diluição isotópica como técnica de quantificação. A fração de MP2,5 foi a que apresentou maior quantidade de HPA adsorvido, variando de 52,47 a 122,98 μg de HPA por grama de MPA no período estudado.