Уже, кажется, все идеи перепробовал, ничего не помогает.
Попробую максимально точно описать проблему: На вход фронтенда приходит урл с encoded символами, среди которых есть %20. На proxy_pass этот %20 обращается обратно в пробел и всё ломается.
В простейшей конфигурации имеем:
Nginx:

location ~ ^/api(.*) {
proxy_pass http://backend/api.php?q=$1;
}

Apache (backend):
"GET /api.php?q=blabla1 blabla2"...


Ну и в логе ошибка "/api.php?q=blabla1 не валидный запрос без blabla2".
Я уже бессчётное количестко подходов сделал к экранированию и переписыванию переменных, нужен divine intervention, который скажет, как правильно, видимо.

nginx version: nginx/1.10.2
built with OpenSSL 1.0.1f 6 Jan 2014
TLS SNI support enabled
configure arguments: --with-cc-opt='-g -O2 -fPIE -fstack-protector --param=ssp-buffer-size=4 -Wformat -Werror=format-security -D_FORTIFY_SOURCE=2' --with-ld-opt='-Wl,-Bsymbolic-functions -fPIE -pie -Wl,-z,relro -Wl,-z,now' --prefix=/usr/share/nginx --conf-path=/etc/nginx/nginx.conf --http-log-path=/var/log/nginx/access.log --error-log-path=/var/log/nginx/error.log --lock-path=/var/lock/nginx.lock --pid-path=/run/nginx.pid --http-client-body-temp-path=/var/lib/nginx/body --http-fastcgi-temp-path=/var/lib/nginx/fastcgi --http-proxy-temp-path=/var/lib/nginx/proxy --http-scgi-temp-path=/var/lib/nginx/scgi --http-uwsgi-temp-path=/var/lib/nginx/uwsgi --with-debug --with-pcre-jit --with-ipv6 --with-http_ssl_module --with-http_stub_status_module --with-http_realip_module --with-http_auth_request_module --with-http_addition_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_geoip_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_image_filter_module --with-http_mp4_module --with-http_perl_module --with-http_random_index_module --with-http_secure_link_module --with-http_v2_module --with-http_sub_module --with-http_xslt_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-stream --with-stream_ssl_module --with-threads --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/headers-more-nginx-module --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-auth-pam --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-cache-purge --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-dav-ext-module --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-development-kit --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-echo --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/ngx-fancyindex --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-http-push --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-lua --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-upload-progress --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-upstream-fair --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/ngx_http_substitutions_filter_module --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx_http_upstream_check_module --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/graphite-nginx-module --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-module-vts --add-module=/build/nginx-1.10.2/debian/modules/nginx-fluentd-module