Oleh: Khusnul Yaqin*

Prolog

(Karya John H. Duffus berjudul “Heavy Metals—A Meaningless Term?” (2002), selama saya mengajar matakuliah pencemaran perairan selalu saya diskusikan dengan mahasiswa.  Akan tetapi kritik Duffus tersebut tidak melekat dalam benak mahasiswa.  Mereka dalam karya tulisnya masih menggunakan sitilah “logam berat”.  Oleh keran itu saya ingin menulis catatan kecil dari karya Duffus tersebut sebagai alarm untuk mendzikir ketidaktepatan penggunaan istilah “logam berat”)

Pembahasan

Istilah “logam berat” atau heavy metals telah begitu mengakar dalam berbagai disiplin ilmu, mulai dari toksikologi, kimia lingkungan, ekotoksikologi, hingga kebijakan publik. Hampir semua laporan pencemaran lingkungan, skripsi, tesis, disertasi, artikel ilmiah, bahkan dokumen peraturan pemerintah, memuat istilah ini seolah-olah sudah menjadi istilah ilmiah yang mapan. Namun benarkah demikian?

Sebuah laporan teknis dari International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) yang disusun oleh John H. Duffus berjudul “Heavy Metals—A Meaningless Term?” (2002) menyampaikan peringatan keras: penggunaan istilah "logam berat" tidak hanya tidak memiliki dasar ilmiah yang kuat, tetapi juga menyesatkan, baik dalam konteks kimia maupun toksikologi.

John H. Duffus adalah seorang tokoh terkemuka dalam bidang toksikologi kimia yang berperan penting dalam mengkritisi penggunaan istilah-istilah ilmiah yang kurang tepat.  Beliau dikenal karena keberaniannya menggugat istilah-istilah ilmiah yang telah terlanjur mapan namun menyesatkan, salah satunya adalah istilah “logam berat”. Beliau menjabat sebagai Ketua Komisi Toksikologi dari International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), di mana ia menyusun panduan ilmiah yang jelas dan berbasis pada prinsip-prinsip kimia fundamental. Selain itu, Duffus juga terlibat dalam The Edinburgh Centre for Toxicology di Edinburgh, Skotlandia, yang berfokus pada penelitian dan konsultasi dalam bidang toksikologi. 

Riwayat Penggunaan Istilah “Logam Berat”

Istilah “logam berat” (heavy metals) memiliki sejarah yang panjang namun penuh kebingungan sejak pertama kali digunakan. Sebelum tahun 1936, istilah ini belum dikenal dalam konteks ilmiah, melainkan lebih sering digunakan dalam arti militer seperti “senjata berat” atau untuk menggambarkan sesuatu yang besar dan kuat. Penggunaan ilmiah pertamanya tercatat dalam buku Inorganic Chemistry edisi ketiga karya Niels Bjerrum yang diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris oleh Bell pada tahun 1936. Bjerrum mendefinisikan logam berat sebagai logam dengan densitas lebih dari 7 g/cm³. Namun, definisi ini tidak bertahan lama sebagai standar. Sejak saat itu, berbagai sumber ilmiah mulai menawarkan definisi yang berbeda-beda: ada yang menetapkan ambang densitas pada 3,5; 4; 5; bahkan 6 g/cm³. 

Pada dekade 1960-an hingga 1990-an, istilah ini makin meluas penggunaannya dalam studi lingkungan dan toksikologi, tetapi tanpa kejelasan kriteria yang konsisten. Bahkan beberapa penulis mendasarkan definisinya pada nomor atom atau massa atom, dan tak jarang mengaitkannya secara langsung dengan toksisitas, walaupun banyak logam yang tidak beracun tetap dimasukkan ke dalam kategori ini. Seiring waktu, istilah ini juga mulai mencakup semimetal seperti arsenik, yang sebenarnya bukan logam. Kebingungan makin besar ketika istilah ini digunakan dalam regulasi tanpa daftar elemen yang jelas. Akibatnya, sejak awal abad ke-21, banyak ilmuwan termasuk John H. Duffus dari IUPAC menyerukan agar istilah “logam berat” dihentikan penggunaannya karena tidak memiliki dasar ilmiah yang kokoh dan hanya menimbulkan salah kaprah dalam komunikasi ilmiah maupun kebijakan publik.

Istilah yang Kabur dan Tak Konsisten

Masalah utama dari istilah “logam berat” adalah ketiadaan definisi baku yang disepakati oleh komunitas ilmiah. Dalam laporan IUPAC tersebut, setidaknya terdapat lebih dari 20 definisi berbeda tentang “logam berat” yang digunakan oleh para penulis, lembaga, dan literatur akademik. Sebagian mendefinisikannya berdasarkan densitas (massa jenis), misalnya logam dengan densitas lebih dari 5 g/cm³ atau bahkan 3.5 g/cm³. Sebagian lain menggunakan kriteria berdasarkan nomor atom (atomic number) atau massa atom relatif, dan ada juga yang mendasarkan pada sifat toksisitas.

Contohnya, dalam beberapa referensi, logam seperti timbal, kadmium, dan merkuri masuk dalam kategori logam berat karena dianggap toksik dan berbahaya. Namun di referensi lain, logam esensial seperti tembaga, seng, bahkan kalsium dan magnesium, ikut dimasukkan. Bahkan unsur semilogam seperti arsenik dan selenium juga sering dicantumkan meskipun secara kimiawi bukan termasuk logam.

Konsekuensinya adalah terjadinya kekacauan dalam komunikasi ilmiah. Jika tidak ada definisi yang seragam, bagaimana mungkin istilah ini digunakan dalam kebijakan publik atau penilaian risiko lingkungan?

Berat ≠ Racun

Salah satu kesalahan umum yang terjadi akibat penggunaan istilah ini adalah asumsi bahwa semakin “berat” suatu logam, maka semakin tinggi toksisitasnya. Ini adalah korelasi palsu yang tidak didukung oleh data ilmiah.

Toksisitas logam sangat bergantung pada bentuk kimia (spesiasi) dan dosisnya. Kromium dalam bentuk logam (Cr) tidak beracun, bahkan digunakan dalam bahan prostetik medis, tetapi senyawa kromat (Cr(VI)) adalah karsinogen kuat. Logam seperti besi dan tembaga penting dalam sistem enzimatis tubuh manusia, tetapi jika dalam jumlah berlebih bisa menjadi racun. Sebaliknya, bismut yang memiliki densitas sangat tinggi relatif tidak toksik.

Artinya, penggunaan istilah "logam berat" sering kali mencampuradukkan logam murni dengan senyawanya, serta mengabaikan kenyataan bahwa efek biologis sangat bergantung pada bentuk ionik, ligan, bioavailabilitas, dan interaksi dengan sistem biologis tertentu.

Dampak pada Dunia Akademik dan Regulasi

Di Indonesia, istilah “logam berat” telah menjadi bagian dari kurikulum dan referensi ilmiah. Banyak dosen, peneliti, dan mahasiswa menggunakan istilah ini tanpa menyadari kontroversinya. Tidak jarang pula istilah ini masuk ke dalam regulasi, misalnya dalam standar baku mutu air, tanah, dan sedimen. Jika istilah yang digunakan dalam regulasi bersifat kabur, maka penegakan hukum dan perlindungan lingkungan pun menjadi problematis.

Kebijakan berbasis sains (science-based policy) harus dimulai dari akurasi terminologi. Salah satu kutipan penting dari laporan IUPAC adalah: “Understanding bioavailability is the key to assessment of the potential toxicity of metallic elements and their compounds… any classification of the metallic elements to be used in scientifically based legislation must itself be based on the periodic table.” Dengan kata lain, klasifikasi logam untuk tujuan toksikologi dan ilmu lingkungan seharusnya merujuk pada struktur periodik unsur kimia, bukan pada kategori arbitrer seperti “berat”.

Alternatif Klasifikasi yang Lebih Ilmiah

Duffus dan rekan-rekannya dalam laporan IUPAC menyarankan agar klasifikasi logam diarahkan pada sifat kimia dan biologinya, seperti pembagian blok periodik (s, p, d, f) atau karakter Lewis acidity (Class A - hard acids, Class B - soft acids, dan borderline). Klasifikasi ini memungkinkan prediksi interaksi antara ion logam dan molekul biologis, serta lebih akurat dalam menjelaskan mekanisme toksisitas.

Misalnya, ion logam kelas B seperti merkuri dan kadmium cenderung berikatan dengan ligan lunak seperti sulfur dalam protein, sehingga lebih berisiko mengganggu fungsi enzim. Sementara logam kelas A seperti kalsium dan magnesium cenderung berikatan dengan oksigen dan relatif lebih aman dalam sistem biologis.

Suatu ilmu tidak bisa berjalan dengan bahasa yang kabur. Ketika istilah “logam berat” terus dipertahankan, kita bukan hanya memperbesar risiko miskomunikasi antarilmuwan, tetapi juga membuka ruang bagi lahirnya kebijakan yang keliru. Bahkan, jika tidak hati-hati, pencemaran semantik ini bisa berakibat pada pengambilan keputusan yang tidak efektif dan pemborosan sumber daya.

Kita tidak pernah menyebut semua senyawa karbon sebagai “karbon” begitu saja. Kita membedakan metana dari karbon dioksida, atau benzena dari asam amino, karena efeknya terhadap lingkungan dan tubuh manusia sangat berbeda. Maka seharusnya kita juga tidak menyamaratakan semua bentuk senyawa yang mengandung logam sebagai “logam berat”.

Penggunaan istilah “logam berat” mungkin telah menjadi kebiasaan. Namun dalam dunia ilmiah, kebiasaan yang salah harus segera ditinggalkan. Laporan IUPAC telah memberikan arahan yang jelas: istilah ini tidak valid, tidak ilmiah, dan harus dihentikan penggunaannya. Kita perlu beralih kepada pendekatan klasifikasi yang lebih akurat dan berbasis kimia, demi kemajuan ilmu pengetahuan, kebijakan yang efektif, dan perlindungan lingkungan yang lebih bertanggung jawab.

Sudah saatnya kita katakan: "Stop penggunaan istilah logam berat dalam karya tulis"!

                                                          

*Penulis adalah Guru Besar Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Hasanuddin