Bu çalışmada; atık sularda bulunan kurşun iyonlarının doğal pomza adsorbenti üzerine adsorpsiyonu ve adsorpsiyon koşullarının optimizasyonu amaçlanmıştır. İlk olarak; pomzanın kimyasal yapısını ve yüzey özelliklerini incelemek için Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDX) ve (Brunauer-Emmett-Teller) BET analizleri yapılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Optimizasyon için üç aşamalı Cevap Yüzeyi Yöntemi (CYY) kullanılmıştır. İlk aşamada; Fraksiyonel Faktöriyel Dizayn (FFD) ile adsorpsiyonu etkileyen en önemli parametreler tespit edilmiş, ikinci aşamada ise; FFD ile belirlenen en etkili parametrelerin optimuma yakın aralıkları Steepest Ascent (En dik artış) metodu ile tahmin edilmiştir. Optimizasyonun son aşamasında ise; Merkezi Kompozit Tasarım (MKT) ile bu parametrelerin optimizasyonu sağlanmıştır. En etkili üç parametrenin optimum değerleri C0=84.30 mg/L, pH=5.75 ve Sıcaklık=41 ?C olarak belirlenmiştir. Bu koşullarda adsorplanan Pb(II) miktarı 7.59 mg Pb(II)/g adsorbent ve adsorpsiyon verimi %90.04 olarak bulunmuştur.Optimizasyon aşamasından sonra; sonuçlar en çok bilinen adsorpsiyon izoterm modellerine ve kinetik denklemlerine uygulanmıştır. Adsorpsiyon denge bilgilerinin Langmuir izoterm modeline ve kinetiğinin ise Pseudo ikinci derece hız eşitliğine uyduğu gözlenmiştir. Ayrıca termodinamik parametreler hesaplanarak adsorpsiyonun endotermik karakterli olduğu görülmüştür. Daha sonra çok metalli atık sulardan yarışmalı adsorpsiyon gerçekleştirilerek pomzanın diğer metal iyonlarına olan afinitesi belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Pomza, Cevap Yüzeyi Yöntemi, Pb(II)